[發(fā)明專利]一種用于禽蛋裂紋識別的音頻傳感器的檢測裝置及方法

在審

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• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108303463A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 孫力;蔡健榮
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種用于禽蛋裂紋識別的音頻傳感器的檢測裝置及方法，該裝置包括音頻采集卡、上位機、支架以及安裝在所述支架上的凸輪軸和觸發(fā)器，由上至下設置在支架上的音頻傳感器、激勵棒和標準球，凸輪軸上的凸輪為半圓環(huán)形，激勵棒的中間與支架鉸接，激勵棒的一端位于凸輪軸的下方，能夠被凸輪軸上的凸輪壓下，另一端能夠落到標準球，本發(fā)明通過不同音頻傳感器采取同一激勵棒和標準球之間的信號，并建立分析方法將采集信號相關性好的音頻傳感器歸為一組，以消除音頻傳感器的系統(tǒng)誤差，提高禽蛋裂紋檢測的準確率。

技術領域

本發(fā)明涉及傳感器性能檢測領域，尤其涉及一種用于禽蛋裂紋識別的音頻傳感器的檢測裝置及方法。

背景技術

有裂紋的禽蛋極易受到致病微生物的污染而很快腐敗變質(zhì)，對其進行在線檢測和及時處理，有利于保障食品質(zhì)量安全、減少經(jīng)濟損失。由于人工檢測禽蛋裂紋的效率低且準確率受人為因素影響大，開發(fā)自動化裂紋檢測技術及裝置是禽蛋商品化處理的必然。

國內(nèi)外學者對禽蛋蛋殼裂紋檢測已有較多研究報道，從研究結(jié)果看，采用音頻檢測技術，其成本和實用性遠高于利用機器視覺檢測技術。目前，國外已經(jīng)商業(yè)化應用的禽蛋裂紋檢測技術及裝置均采用音頻檢測技術。其主要流程為：對禽蛋進行敲擊激振，利用音頻傳感器對其激振所產(chǎn)生的音頻信號進行數(shù)據(jù)采集，再通過音頻信號分析，提取其特征參數(shù)，利用建立的判別模型進行識別，最終判定禽蛋是否存在裂紋。但在具體實施過程中，只有激振裝置敲擊到裂紋區(qū)域時，激振波才會表現(xiàn)出裂紋蛋應有的信號特征，而非裂紋區(qū)域的音頻信號與正常蛋的激振信號相似。為實現(xiàn)禽蛋全表面檢測，通常采用多點激振，多音頻傳感器采集的方式，以滿足生產(chǎn)線的在線要求。由此帶來的問題是，采用多個音頻傳感器時，音頻傳感器自身的信號采集誤差，即系統(tǒng)誤差難以控制，導致不同音頻信號間可比性差，直接導致裂紋蛋檢測準確率低，難以商業(yè)化應用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在不足，本發(fā)明提供了一種用于禽蛋裂紋識別的音頻傳感器的檢測裝置及方法，將采集信號一致性和互相關性符合要求的音頻傳感器歸為一組，以消除音頻傳感器的系統(tǒng)誤差，提高禽蛋裂紋檢測的準確率。

本發(fā)明是通過以下技術手段實現(xiàn)上述技術目的的。

一種用于禽蛋裂紋識別的音頻傳感器的檢測裝置，包括音頻采集卡、上位機、支架以及安裝在所述支架上的凸輪軸和觸發(fā)器，由上至下設置在支架上的激勵棒和標準球；

所述凸輪軸與動力裝置連接，動力裝置使凸輪軸繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，所述凸輪軸上的凸輪為半圓環(huán)形，所述激勵棒的中間段與支架鉸接，激勵棒的一端位于凸輪軸的下方，能夠被凸輪軸上的凸輪壓下，另一端能夠落到標準球，當凸輪軸上的凸輪壓下激勵棒的一端，激勵棒的另一端離開標準球，當凸輪軸上的凸輪脫離激勵棒的一端，激勵棒的另一端落在標準球上；

所述觸發(fā)器位于凸輪軸的正下方，待測音頻傳感器安裝于激勵棒的上方，觸發(fā)器和音頻傳感器均與音頻采集卡電連接，當凸輪軸上的凸輪外緣脫離激勵棒的一端時，觸發(fā)器觸發(fā)音頻采集卡，音頻采集卡采集音頻傳感器的信號；

所述上位機與音頻采集卡電連接，上位機接收音頻采集卡的信號，通過記錄和對比不同音頻信號的相似度，篩選出相關性、一致性符合要求的音頻傳感器組成一組音頻傳感器陣列。

優(yōu)選地，所述動力裝置為步進電機，所述凸輪軸與步進電機的電機輸出軸連接。

優(yōu)選地，還包括開關電源，所述步進電機和觸發(fā)器均與開關電源電連接。

優(yōu)選地，所述支架包括傳感器支架、激勵棒支架和標準球支架，所述音頻傳感器安裝于傳感器支架上，所述激勵棒的中間段與激勵棒支架鉸接，所述標準球安裝于標準球支架上，所述支架還包括能夠使傳感器支架和標準球支架進行上下移動并定位的移動定位機構(gòu)。