[實(shí)用新型]一種基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721351825.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207379913U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭俊先;田海清;劉巍;黃華;石砦;李雪蓮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31;G01N21/33
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

1.一種基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括傳感器光學(xué)模塊、光源模塊、采樣模塊和計(jì)算機(jī)，所述傳感器光學(xué)模塊包括第一光譜相機(jī)和第二光譜相機(jī)，所述第一光譜相機(jī)和所述第二光譜相機(jī)均與所述計(jì)算機(jī)相連；所述光源模塊包括紫外燈、DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源和可見(jiàn)-近紅外光源，所述采樣模塊包括步進(jìn)電機(jī)控制器、透射載物臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)和步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)控制器與所述計(jì)算機(jī)連接，用于控制所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述透射載物臺(tái)設(shè)置在所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述步進(jìn)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)和所述透射載物臺(tái)以穩(wěn)定速度平移；

所述紫外燈、DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源或可見(jiàn)-近紅外光源發(fā)射不同波長(zhǎng)的光子至所述透射載物臺(tái)上的棉花，光子經(jīng)反射、吸收或透射后被所述第一光譜相機(jī)或所述第二光譜相機(jī)捕獲形成棉花雜質(zhì)的高光譜圖像，并將高光譜圖像傳輸給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)對(duì)棉花雜質(zhì)的高光譜圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而確定棉花雜質(zhì)的種類。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述紫外燈和所述DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源均設(shè)置在所述透射載物臺(tái)的上方，所述可見(jiàn)-近紅外光源設(shè)置在所述透射載物臺(tái)的下方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述紫外燈和所述DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源的個(gè)數(shù)均為兩個(gè)，且兩個(gè)紫外燈和兩個(gè)DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源均設(shè)置在所述第一光譜相機(jī)和所述第二光譜相機(jī)的兩側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述紫外燈設(shè)置在所述DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源的上方，且所述紫外燈和所述DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源均以水平夾角為60°固定在所述第一光譜相機(jī)和所述第二光譜相機(jī)的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光譜相機(jī)為可見(jiàn)-短波近紅外光譜相機(jī)，所述第二光譜相機(jī)為近紅外光譜相機(jī)；當(dāng)所述光源模塊為紫外燈或DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源時(shí)，選擇所述可見(jiàn)-短波近紅外光譜相機(jī)采集棉花雜質(zhì)的高光譜圖像并傳輸給所述計(jì)算機(jī)；當(dāng)所述光源模塊為可見(jiàn)-近紅外光源時(shí)，選擇所述近紅外光譜相機(jī)采集棉花雜質(zhì)的高光譜圖像并傳輸給所述計(jì)算機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光譜相機(jī)和所述第二光譜相機(jī)均包括透鏡、CCD攝像頭和棱鏡-光柵-棱鏡光學(xué)組件組成，所述紫外燈、DCRⅢ可見(jiàn)-近紅外線光源或可見(jiàn)-近紅外光源發(fā)射不同波長(zhǎng)的光子投射到棉花表面，光子經(jīng)反射、吸收或透射后被所述透鏡匯聚，并由所述棱鏡-光柵-棱鏡光學(xué)組件分散獲得不同波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度線，作用在尾端的所述CCD攝像頭，形成樣本表面的一個(gè)條帶的信息，并傳輸給所述計(jì)算機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述移動(dòng)平臺(tái)和所述透射載物臺(tái)以穩(wěn)定速度垂直于所述棱鏡-光柵-棱鏡光學(xué)組件的光學(xué)主軸平移。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述移動(dòng)平臺(tái)為垂直升降平臺(tái)，可以調(diào)節(jié)所述透射載物臺(tái)與所述第一光譜相機(jī)和所述第二光譜相機(jī)之間的垂直距離。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射和透射高光譜成像的棉花雜質(zhì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)平臺(tái)和所述透射載物臺(tái)以穩(wěn)定速度平移。