[發明專利]發酵面制食品比容快速測量及三維重建成像裝置

在審

• 申請號: 202011229327.8
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112414894A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 馬宏琳;閻磊;付曉炎;何雅薔;薛明;彭松;商陽;侯曉龍
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01N9/02
• 分類號: G01N9/02;G01B11/24;G06T17/00
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 蘇志洋

本發明提供了一種發酵面制食品比容快速測量及三維重建成像裝置，包括控制組件、運動組件、稱重組件、測量和圖形采集組件、計算機和供電組件；所述運動組件包括電動旋轉滑臺和載物臺；所述稱重組件包括電子天平；所述測量和圖形采集組件包括激光雷達和圖像采集相機；所述控制組件包括連接電動旋轉滑臺的電機驅動控制器模塊和串口服務器模塊；所述供電組件用于對各個組件進行供電；所述計算機將各個組件的測量信息進行匯總，并根據電動旋轉滑臺的旋轉角度、圖像采集相機的圖像信息和激光雷達的測量信息完成三維計算和圖像生成。該裝置具有快速獲得被測食品比容和三維外觀形態的優點。

技術領域

本發明涉及食品加工質量控制領域，具體的說，涉及了一種發酵面制食品比容快速測量及三維重建成像裝置。

背景技術

在食品加工領域，饅頭和面包是兩大類發酵面制品，比容是檢測兩者品質的重要參數指標，饅頭和面包中的比容反映的是面團體積膨脹程度及保持能力，比容直接影響成品饅頭和面包的外形、口感、組織。

其中，饅頭的比容是小麥蒸煮品質評定試驗方法的一項指標，面包中的比容是判斷其質量指標的重要依據。

在現行國家標準中，《GB/T 20571-2006 小麥儲存品質判定規則》、《GB/T 20981-2007面包》、《GB/T 35991-2018糧油檢驗小麥粉饅頭加工品質評價》等均規定了比容作為主要品質判定評價指標的內容。

目前的比容測定方法是采用天平稱量饅頭或面包的質量，然后用饅頭面包體積測定儀測量體積，從而計算比容。饅頭面包體積測定儀技術原理為體積置換法，其方法是取稱重后的待測饅頭或面包，置入體積測定儀或一定容積的容器中，將小顆粒填充劑（小米或油菜籽）加入容器中，完全覆蓋面包樣品并搖實填滿，用直尺將填充劑刮平，取出被測饅頭或面包，將填充劑倒入量筒中測量體積，容器體積減去填充劑體積得到面包體積。

采用體積測定儀進行測定，存在以下不足：

一是體積測定儀法使用的體積測定儀為金屬制品，實際使用過程中樣品數量較多時相對比較費力、費時；二是體積測定儀為不透明狀態，對于不規則形狀的饅頭或面包，容易出現顆粒物填充不均勻的情況，易使測定結果不準確，因此使用體積測定儀時必須確保充足振搖，最大程度降低顆粒物漏填的情況；三是體積測定結束時，需要取出被測饅頭或面包，由于饅頭或面包表面不可避免會出現水分或者油脂，填充劑顆粒容易粘黏在被測樣品表面，造成小顆粒物的損失，每測定一個樣品就要對填充劑重新進行定量；四是填充劑（小米或油菜籽）使用造成一定的糧食浪費。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種快速測量被測食品的比容和三維外觀形態的發酵面制食品比容快速測量及三維重建成像裝置。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種發酵面制食品比容快速測量及三維重建成像裝置，包括控制組件、運動組件、稱重組件、測量和圖形采集組件、計算機和供電組件；

所述運動組件包括電動旋轉滑臺和載物臺，所述載物臺固定于電動旋轉滑臺上并隨之旋轉，所述電動旋轉滑臺連接所述控制組件，以執行計算機指令和反饋運動狀態的信息；

所述稱重組件包括電子天平，所述電子天平連接至所述控制組件用于發送稱重數據；

所述測量和圖形采集組件包括激光雷達和圖像采集相機，所述激光雷達安裝于所述載物臺的一側上方并正對所述載物臺的中心設置，所述圖像采集相機安裝于所述載物臺的另一側上方并正對所述載物臺的中心設置，所述激光雷達連接控制組件，以執行計算機指令并發送測量信息，所述圖像采集相機與所述計算機直連以獲取圖像數據；

所述控制組件包括連接電動旋轉滑臺的電機驅動控制器模塊和串口服務器模塊，所述電子天平、所述激光雷達和所述圖像采集相機均通過所述串口服務器模塊與所述計算機通信；