[發明專利]基于電極陣列的米粒非粘連圖像獲取方法及系統

在審

• 申請號: 202011462013.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112697788A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 楊志曉;劉群生;劉統帥;胡偉東;王碩;史岳鵬;隋繼學;王輝;李騫;杜娟麗;王靜;孔婉琦;許明喆
• 申請（專利權）人: 河南牧業經濟學院
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 河南豫龍律師事務所 41177
• 代理人: 王政偉

本發明特別涉及一種基于電極陣列的米粒非粘連圖像獲取方法及系統，將大米放置在米粒托盤上，通過單片機控制向電極吸附裝置上的電極座通高壓靜電，使得電極座產生大量的自由電荷，利用米粒與電極座上自由電荷間的高壓強電場力相互作用從而實現對托盤上米粒的吸附；電極座陣列吸附米顆粒后，通過轉動裝置使得大米粒與傳送帶上的硬質粗糙板接觸；將大米顆粒釋放在硬質粗糙板上；傳送帶裝置將米粒傳送至攝像裝置下方，通過攝像頭獲取互不粘連大米粒圖像；該發明能夠實時采集到均勻分布的高精度大米非粘連顆粒形態圖像，方便的觀察每一粒的外觀形態和特征，準確的對其外觀形態特征進行了描述，便于日后對大米粒形態特征的提取與檢測進行分析。

技術領域

本發明屬于大米外觀質量檢測領域，特別涉及一種基于電極陣列的米粒非粘連圖像獲取方法及系統。

背景技術

隨著現代計算機信息技術的產業化和快速發展，人工智能日趨成熟，數字圖像處理及自動技術的應用在工農業、軍事方面都有涉及。數字圖像處理的技術及自動計數技術廣泛應用到林業農作物種子的自動計數和種子的篩選上，在一定的程度上極大促進了我國現代農業及軍事林業等各個領域農作物信息化的快速發展和建設，為實現機器人工視覺的農作物信息化和種子自動計數快速的發展和應用為我國國民經濟的跨越式發展和進步提供了堅實的基礎和技術支撐。

就目前而言，糧食銷售的用途也各不相同，這主要取決于糧食的質量，通過對糧食質量的一些指標問題來決定其方向。傳統的方法就是目視來對糧食的質量做出判定。如糧食碎損的精度檢驗、不良谷物的精度判斷、顏色的精度判斷等，人工視覺判斷的準確性與糧食質量評價密切相關，而人的視覺除與糧食所處環境因素的影響有關還與糧食的外界環境有關，比如新大米的色澤是精白或淡青色，本身帶有光澤，而且半透明；相對于陳化大米，黯淡無光澤。還有大米的味道，新的大米有香味，陳舊的大米有霉味或者說異味。而人的視覺味覺與糧食的光源有著關系，這種對比效應可以判定糧食的質量是否達標。

目前對于糧食檢驗的指標沒有明確的規定，因此不同的觀測條件下糧食觀測結果就不同，所以直接影響了糧食物理檢測的最終結果和最終定價。怎么決定糧食物理指標檢驗條件，是確保各種糧食質量的一個重要條件。

糧食外觀質量檢測是我國糧食生產和流通的一項基礎技術工作，在我國糧食的流通全面走向市場化的背景和形式下，認真地貫徹執行國家的各項流通法和糧食外觀品質質量標準，做好我國糧食外觀品質檢測的工作，是對維護我國糧食的流通市場秩序、推動我國糧食流通產業走向科技化發展和創新的重要科學技術手段，對于優化我國糧食的種植和生產結構、增強我國糧食的綜合生產能力、確保世界發達國家的糧食安全發展具有重要的意義。

目前我國對于大米的外觀品質的檢測仍然主要停留在人工觀察的階段，這種對糧食外觀品質的檢測工作一直以來存在著工作量大、精準度低、工作效率低并且明顯地缺乏其準確性和操作便捷性，而且難以很好地適應實際的生活和工作中的大批量的糧食品質檢測。

大米外觀的品質指標是生產大米非常重要的一個商品特性之一，也是消費者評價各種大米的綜合差異和品質的一個重要參考和評價因素，因此，通過儀器掃描獲得大米圖像后，可以進一步檢測出大米和谷物的外觀質量指標，與傳統的人工觀察檢測方式的結果準確性相比，機器代替人工方式大米顆粒的外觀檢測結果精度和效率有很大的提高。

針對這些技術問題本文首先提出了一種基于電極陣列的米粒非粘連圖像獲取方法及系統，對于大米在糧食品質自動檢測技術領域的應用做了有著重要意義的基礎性研究和技術探索。

發明內容

本發明目的是提供一種基于電極陣列的米粒非粘連圖像獲取方法及系統，通過將米粒進行均勻排布，并實時采集到均勻分布的高精度大米非粘連顆粒形態圖像，方便觀察每一粒的外觀形態和特征，便于日后對大米粒形態特征的提取與檢測進行分析。