[实用新型]一种基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置

权利要求书

1.一种基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，包括传感器光学模块、光源模块、采样模块和计算机，所述传感器光学模块包括第一光谱相机和第二光谱相机，所述第一光谱相机和所述第二光谱相机均与所述计算机相连；所述光源模块包括紫外灯、DCRⅢ可见-近红外线光源和可见-近红外光源，所述采样模块包括步进电机控制器、透射载物台、移动平台和步进电机，所述步进电机控制器与所述计算机连接，用于控制所述步进电机转动，所述透射载物台设置在所述移动平台上，所述步进电机用于驱动所述移动平台和所述透射载物台以稳定速度平移；

所述紫外灯、DCRⅢ可见-近红外线光源或可见-近红外光源发射不同波长的光子至所述透射载物台上的棉花，光子经反射、吸收或透射后被所述第一光谱相机或所述第二光谱相机捕获形成棉花杂质的高光谱图像，并将高光谱图像传输给所述计算机，所述计算机对棉花杂质的高光谱图像进行数据处理，从而确定棉花杂质的种类。

2.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述紫外灯和所述DCRⅢ可见-近红外线光源均设置在所述透射载物台的上方，所述可见-近红外光源设置在所述透射载物台的下方。

3.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述紫外灯和所述DCRⅢ可见-近红外线光源的个数均为两个，且两个紫外灯和两个DCRⅢ可见-近红外线光源均设置在所述第一光谱相机和所述第二光谱相机的两侧。

4.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述紫外灯设置在所述DCRⅢ可见-近红外线光源的上方，且所述紫外灯和所述DCRⅢ可见-近红外线光源均以水平夹角为60°固定在所述第一光谱相机和所述第二光谱相机的两侧。

5.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述第一光谱相机为可见-短波近红外光谱相机，所述第二光谱相机为近红外光谱相机；当所述光源模块为紫外灯或DCRⅢ可见-近红外线光源时，选择所述可见-短波近红外光谱相机采集棉花杂质的高光谱图像并传输给所述计算机；当所述光源模块为可见-近红外光源时，选择所述近红外光谱相机采集棉花杂质的高光谱图像并传输给所述计算机。

6.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述第一光谱相机和所述第二光谱相机均包括透镜、CCD摄像头和棱镜-光栅-棱镜光学组件组成，所述紫外灯、DCRⅢ可见-近红外线光源或可见-近红外光源发射不同波长的光子投射到棉花表面，光子经反射、吸收或透射后被所述透镜汇聚，并由所述棱镜-光栅-棱镜光学组件分散获得不同波长的反射强度线，作用在尾端的所述CCD摄像头，形成样本表面的一个条带的信息，并传输给所述计算机。

7.根据权利要求6所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述移动平台和所述透射载物台以稳定速度垂直于所述棱镜-光栅-棱镜光学组件的光学主轴平移。

8.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述移动平台为垂直升降平台，可以调节所述透射载物台与所述第一光谱相机和所述第二光谱相机之间的垂直距离。

9.根据权利要求1所述的基于反射和透射高光谱成像的棉花杂质检测装置，其特征在于，所述步进电机通过滚珠丝杠副驱动所述移动平台和所述透射载物台以稳定速度平移。