[發明專利]一種基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機

有效

• 申請號: 201410568122.0
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104368540A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 王偉;喜明杰;褚璇;袁瑩;趙昕;趙立婷;劉聲泉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 薛晨光

1.一種基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，包括：送料系統，使糧食顆粒逐個通過檢測采集系統的待檢測區域，其中前后兩個糧食顆粒不重疊；

檢測采集系統，包括信息采集相機、照明裝置以及背景板；所述信息采集相機包括關于空間鏡像平面對稱布置的至少兩個可見光探測器線陣相機和至少兩個近紅外探測器線陣相機；所述背景板也包括關于空間鏡像平面對稱布置的兩個背景板；其中，待檢測區域位于所述所有信息采集相機采集區域的重疊部分之內；所述照明裝置包括可見光波長光源以及近紅外光波長光源，用于照亮進入待檢測區域中的糧食以及背景板，以便于信息采集相機獲取糧食的可見光信息和近紅外光譜信息；

送料系統中的糧食顆粒經過所述檢測采集系統以后進入分料系統，所述分料系統為機械式自動分料系統，其按照檢測采集系統的檢測結果將糧食分入到不同的收料倉；

電控系統，用于發出采集命令，使信息采集相機工作，然后接收相機采集到的信息；并且，對采集到的信息進行分析，根據分析的結果，控制分料系統將糧食分入到不同的收料倉。

2.根據權利要求1所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述分選機包括機架，用于安裝所述系統。

3.根據權利要求2所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述機架包括光電箱；

所述檢測采集系統的信息采集相機通過兩個相機固定板安裝在所述機架的光電箱的左右兩側壁的相互對應的位置上；

所述兩個相機固定板下端與所述光電箱的側壁固定，上端可繞下端旋轉，從而調整相機的拍攝角度；

所述照明裝置關于空間鏡像平面對稱布置，包括兩個光源架，所述光源架固定在光電箱前后側壁之間，所述光源架的兩端分別安裝在前后壁對應的圓弧形通孔上，從而可以在圓弧形通孔中滑動；

所述背景板固定在光電箱前后側壁之間，所述背景板的兩端分別安裝在前后壁對應的圓弧形通孔上，從而可以在圓弧形通孔中滑動；

所述信息采集相機、待檢測區域內的糧食顆粒以及背景板處于一條直線上，直線的交點位置就是糧食顆粒在檢測區域內所處的位置；

所述空間鏡像平面為光電箱左側壁和右側壁的對稱面。

4.根據權利要求3所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述相機包括鏡頭、鏡頭座和驅動板三部分；其中驅動板的中部安裝有2048像元的線陣探測器，近紅外相機中為銦鎵砷材料的近紅外探測器，可見光相機中為普通可見光線陣CCD探測器；

所述光源架上間隔布置有527nm波長的LED和1070nm波長的LED燈共六個；所述燈在光源架上呈線性排列，間隔為5cm。

5.根據權利要求3所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述送料系統包括：固定在料斗支架上的料斗，在料斗的下端漏料口處連接有一個振動喂料器，用于將糧食平鋪開來，并送入與之連接的滑槽的進料端；所述滑槽與振動喂料器之間的角度可相對改變，所述出料端固定在機架的光電箱中，且經過滑槽的糧食顆粒進入所述檢測采集系統的待檢測區域；進料端通過圓弧形支架與機架固定，并可繞出料端旋轉。

6.根據權利要求5所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述滑槽包括三個通道，且每個通道沿糧食顆粒滑落方向呈倒等腰梯形；在所述滑槽連接振動喂料器的一端設有尖脊，用于隔開三個通道，并使落入脊上的糧食顆粒順利落入通道的底部。

7.根據權利要求5所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述電控系統包括微控制器、開關電源、固態繼電器；

所述微控制器發出若干條相互配合的時序波驅動相機中的探測器工作，然后接收來自探測器中感應到的模擬信號，進行A/D轉換，轉換為數字信號，進而根據中值濾波等不同的處理算法進行分析判斷；待分析出結果后，發出控制信號，控制分料系統的動作；

所述微控制器安裝在光電箱右側壁的相機固定板上；

開關電源安裝在光電箱左側壁的相機固定板上，用于給微控制器、檢測采集系統和分料系統供電；

固態繼電器安裝在光電箱的底部靠近電磁推桿的位置，用于控制電磁推桿的動作。

8.根據權利要求7所述的基于近紅外技術的雙波長糧食自動分選機，其特征在于，所述微控制器為STM32開發板。