[發(fā)明專利]漫透射光譜與圖像信息融合的蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)在線檢測(cè)方法與裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410011464.2
• 申請(qǐng)日: 2014-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103792235A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田海清;劉宇;陳亞莉;韓寶生;劉超;張德虎;王輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;G01N21/359
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙永偉

1.一種漫透射光譜與圖像信息融合的蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)在線檢測(cè)方法，包括建立蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)模型和蜜瓜樣品內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行在線檢測(cè)的步驟，具體如下：

(1)?建立蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)的模型：

a、對(duì)批量蜜瓜樣品進(jìn)行在線漫透射光譜以及蜜瓜正面與側(cè)面的圖像采集；

b、對(duì)采集的樣品光譜進(jìn)行校正預(yù)處理；

c、提取品質(zhì)指標(biāo)糖度、硬度敏感光譜信息，建立特征波段的模型；

d、對(duì)采集到的蜜瓜圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取品質(zhì)指標(biāo)糖度、硬度敏感顏色特征子集；

e、計(jì)算蜜瓜體積；

f、計(jì)算蜜瓜的果形指數(shù)；

g、將顏色特征子集、體積、果形指數(shù)作為圖像特征變量與光譜信息進(jìn)行融合，建立蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)的在線檢測(cè)模型。

(2)建立好蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)在線檢測(cè)模型后，對(duì)未知蜜瓜樣品內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行在線檢測(cè)：

a、將蜜瓜水平放置在輸送裝置的拖環(huán)上，勻速平穩(wěn)向前運(yùn)動(dòng)；

b、當(dāng)蜜瓜到達(dá)漫透射光譜采集室時(shí)，采集室內(nèi)置的激光傳感器輸出一個(gè)蜜瓜到達(dá)反饋信號(hào)到信號(hào)控制單元，由信號(hào)控制單元發(fā)出命令觸發(fā)近紅外光譜儀，近紅外光譜儀開(kāi)始采集被測(cè)蜜瓜的光譜信息，蜜瓜通過(guò)后，激光傳感器輸出一個(gè)蜜瓜離開(kāi)反饋信號(hào)到信號(hào)控制單元，由信號(hào)控制單元發(fā)出命令停止近紅外光譜儀工作；

c、當(dāng)蜜瓜到達(dá)蜜瓜圖像采集室時(shí)，圖像采集室內(nèi)的激光傳感器輸出一個(gè)蜜瓜到達(dá)反饋信號(hào)到信號(hào)控制單元，由信號(hào)控制單元發(fā)出命令觸發(fā)兩部工業(yè)相機(jī)，兩部工業(yè)相機(jī)分別采集被測(cè)蜜瓜的正面圖像信息與側(cè)面圖像信息，蜜瓜通過(guò)后，圖像采集室內(nèi)的激光傳感器輸出一個(gè)蜜瓜離開(kāi)反饋信號(hào)到信號(hào)控制單元，由信號(hào)控制單元發(fā)出命令停止工業(yè)相機(jī)工作；

d、將采集到的光譜與圖像信息輸入到步驟（1）中所建立的蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)在線檢測(cè)模型中，得到被測(cè)蜜瓜的內(nèi)部品質(zhì)，進(jìn)而判斷蜜瓜等級(jí)。

2.一種實(shí)施權(quán)利要求1的漫透射光譜與圖像信息融合的蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)在線檢測(cè)方法的裝置，其特征在于，包括輸送裝置、信號(hào)控制單元、漫透射光譜采集裝置、蜜瓜圖像采集裝置和計(jì)算機(jī)，所述的輸送裝置的傳送帶設(shè)置有盛放蜜瓜的拖環(huán)，每一拖環(huán)均依次穿過(guò)蜜瓜圖像采集裝置的圖像采集室和漫透射光譜采集裝置的光譜采集室；圖像采集室內(nèi)的激光傳感器和兩個(gè)工業(yè)相機(jī)、光譜采集室內(nèi)的激光傳感器、近紅外光譜儀均通過(guò)信號(hào)控制單元與安裝有蜜瓜內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的輸送裝置（19）包括支撐連接架（26）以及安裝在支撐連接架（26）上的第一皮帶支撐輥（27）、第二皮帶支撐輥（28）、第一驅(qū)動(dòng)鏈輪（29）、驅(qū)動(dòng)鏈條（30）、第二驅(qū)動(dòng)鏈輪（31）、調(diào)速電機(jī)（32）和傳送帶（5），第二驅(qū)動(dòng)鏈輪（31）安裝在調(diào)速電機(jī)（32）上，第一驅(qū)動(dòng)鏈輪（29）安裝在第一皮帶支撐輥（27）上，所述的第一驅(qū)動(dòng)鏈輪（29）和第二驅(qū)動(dòng)鏈輪（31）通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈條（30）進(jìn)行傳動(dòng)連接，傳送帶（5）繞在支撐連接架上的第一皮帶支承輥27和第二皮帶支承輥（28）的外圍，數(shù)個(gè)拖環(huán)均勻的固定在傳送帶（5）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的漫透射光譜采裝置包括光譜采集室(18)、圓弧狀光源固定架（8）、鹵素?zé)艄庠?10)、光譜采集室內(nèi)的激光傳感器（7）、光纖探頭(15)、近紅外光譜儀(21)，其中鹵素?zé)艄庠?10)?、光譜采集室內(nèi)的激光傳感器（7）、圓弧狀光源固定架（8）位于光譜采集室(18)內(nèi)部，鹵素?zé)艄庠矗?0）均勻分布在圓弧狀光源固定架（8）上，兩個(gè)圓弧狀光源固定架（8）相對(duì)設(shè)置，拖環(huán)從兩個(gè)圓弧狀光源固定架（8）中間穿過(guò)；在光譜采集室（18）的上部設(shè)置有通風(fēng)口，在通風(fēng)口的上部安裝有風(fēng)扇（9），光纖探頭(15)位于拖環(huán)的底部，通過(guò)光纖與近紅外光譜儀(21)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的蜜瓜圖像采集裝置包括蜜瓜圖像采集室（11）、第一工業(yè)相機(jī)（1）、第二工業(yè)相機(jī)（4）、LED光源(3)、圖像采集室內(nèi)的激光傳感器（2），其中第一工業(yè)相機(jī)(1)、第二工業(yè)相機(jī)(4)、圖像采集室內(nèi)的激光傳感器（2）和LED光源(3)位于蜜瓜圖像采集室(11)內(nèi)部，兩個(gè)圖像采集室內(nèi)的激光傳感器（2）相對(duì)設(shè)置，LED光源（3）分別設(shè)置在蜜瓜圖像采集室的四角；第一工業(yè)相機(jī)（1）和第二工業(yè)相機(jī)（4）分別采集被測(cè)蜜瓜的正面圖像信息與側(cè)面圖像信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的傳送帶（5）為兩條，相互之間平行設(shè)置，中間形成空隙；兩條傳送帶均通過(guò)第一皮帶支承輥和第二皮帶支承輥安裝在支撐連接架上，拖環(huán)的兩端分別固定安裝在兩條傳送帶上。