CN203011857U

CN203011857U - 一种马铃薯图像的实时在线检测试验台

Info

Publication number: CN203011857U
Application number: CN 201220715355
Authority: CN
Inventors: 陶海龙; 李小昱; 彭毅; 王为; 高海龙; 钟雄斌; 李鹏; 黄涛; 汪成龙; 武振中; 刘娇; 陈小龙
Original assignee: Huazhong Agricultural University
Current assignee: Huazhong Agricultural University
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-12-21

Abstract

本实用新型是一种马铃薯图像的实时在线检测试验台，由检测台架、双列链式物料输送线、机器视觉与图像信号采集检测箱、被检物料移动载物台、调频变速电动机等组成，通过机器视觉技术和图像处理技术对马铃薯表面缺陷、形状、大小等特征指标进行在线检测与实时分析，采用平面镜成像的工作原理，可以在马铃薯不翻转的情况下，用一个图像传感器同步完成对马铃薯表面各个部位特征信息的采集；采用物料输送线组合连续、在线的输送被检物料，具有物料到位准确、检测速度可调的特点，有利于马铃薯图像信号的实时处理。该装置具有检测精度高、速度快的特点，能广泛应用于农产品品质的实时在线检测，对促进我国马铃薯产业的发展具有重要现实意义。

Description

一种马铃薯图像的实时在线检测试验台

技术领域

本实用新型属于一种农产品品质的无损检测采集装置，特别是一种马铃薯图像的实时在线检测试验台。

背景技术

马铃薯是世界第四大粮食作物，我国是世界上最大的马铃薯生产国，而现有的马铃薯品质检测绝大部分采用人工方式，无法保证检测的准确性和连续性，而且检测效率低、质量差、劳动强度大，制约了我国马铃薯产业的发展。将机器视觉技术和图像处理技术引入到马铃薯的检测分级中，可提高检测效率和检测精度，排除人为主观因素造成的误差。通过机器视觉技术和图像处理技术对马铃薯表面缺陷、形状、大小等特征指标进行在线检测与实时分析，可以一次性获得马铃薯多个指标的综合检测结果并完成品质的分级，提高马铃薯品质的检测与分选效率。现有的马铃薯图像采集装置多为静态、单面拍摄的装置，无法适应马铃薯实时在线检测的需求，因此，发明一种马铃薯图像在线采集装置，对促进马铃薯产业的发展具有重要现实意义与实用价值。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种马铃薯图像的实时在线检测试验台，可广泛应用于农产品图像信息的在线采集，特别是一种马铃薯图像的在线检测与品质分级。通过机器视觉技术和图像处理技术对马铃薯表面缺陷、形状、大小等特征指标进行在线检测与实时分析，可以一次性获得马铃薯多个指标的综合检测结果并完成品质的分级，提高马铃薯品质的检测与分选效率。

本实用新型的目的是这样实现的：一种马铃薯图像的实时在线检测试验台由检测台架、轴承座、轴承、被动轴、物料输送线被动链轮组合、双列链式物料输送线、机器视觉与图像信号采集检测箱、被检物料移动载物台、物料输送线主动链轮组合、主动轴、输送线驱动链轮、输送线传动链条、变速箱输出链轮、变速箱、变速箱输入链轮、电动机传动链条、电动机传动链轮、调频变速电动机、输送线张紧装置、检测台架水平调节装置等组成。物料输送线被动链轮组合通过轴承安装在被动轴上，轴承装配在轴承座内，轴承座固定在检测台架顶部的左端；物料输送线主动链轮组合通过轴承安装在主动轴上，轴承装配在轴承座内，轴承座固定在检测台架顶部的右端；双列链式物料输送线环绕在物料输送线被动链轮组合和物料输送线主动链轮组合上，输送线张紧装置设置在物料输送线被动链轮组合的内侧，被检物料移动载物台环周固定在双列链式物料输送线上；机器视觉与图像信号采集检测箱设置在检测台架顶部的中间，双列链式物料输送线由机器视觉与图像信号采集检测箱的下部穿过；调频变速电动机和变速箱设置在检测台架的下部，调频变速电动机上安装有电动机传动链轮，变速箱上分别安装有变速箱输入链轮和变速箱输出链轮，物料输送线主动链轮组合上安装有输送线驱动链轮，电动机传动链轮通过电动机传动链条与变速箱输入链轮连接，变速箱输出链轮通过输送线传动链条与输送线驱动链轮连接；检测台架水平调节装置分别设置在检测台架四个立柱的底部。

机器视觉与图像信号采集检测箱由右支撑台、位置检测传感器、右平面镜、聚光式光源灯、采集检测箱箱体、环形光源灯管、图像传感器、边角光源灯管、左平面镜、左支撑台、被检物料移动载物台通道、被检物料通过窗口等组成。采集检测箱箱体的两侧设置有被检物料通过窗口，采集检测箱箱体底部中间设置有被检物料移动载物台通道，左支撑台安装在采集检测箱箱体内部下方的左侧，右支撑台安装在采集检测箱箱体内部下方的右侧，左支撑台上安装两个聚光式光源灯，左支撑台上两个聚光式光源灯之间设置有左平面镜，右支撑台上安装两个聚光式光源灯，右支撑台上两个聚光式光源灯之间设置有右平面镜，4个边角光源灯管分别设置在采集检测箱箱体的四角立柱上，环形光源灯管安装在采集检测箱箱体的顶部内侧，位置检测传感器安装在右支撑台上靠近右平面镜的下方，图像传感器安装在采集检测箱箱体顶部中间位置。

被检物料移动载物台由物料固定仿形钢丝框、U型支撑架、高度调节立柱、输送线固定底板、高度调节紧固装置等组成。物料固定仿形钢丝框安装在U型支撑架上，U型支撑架下部固定有高度调节立柱，高度调节立柱通过高度调节紧固装置固定在输送线固定底板上。

一种马铃薯图像的实时在线采集试验台工作时，调频变速电动机的电动机传动链轮通过电动机传动链带动变速箱输入链轮，变速箱输出链轮再通过输送线传动链条带动输送线驱动链轮，输送线驱动链轮驱动物料输送线主动链轮组合来带动双列链式物料输送线运转，设置在双列链式物料输送线的被检物料移动载物台放置被检测的马铃薯逐件通过机器视觉与图像信号采集检测箱。

当被检测的马铃薯从机器视觉与图像信号采集检测箱的被检物料移动载物台通道进入被检物料通过窗口，机器视觉与图像信号采集检测箱中的环形光源灯管、聚光式光源灯和边角光源灯管发光照亮马铃薯的各个部位，当被检测的马铃薯进入图像传感器的正下方时，位置检测传感器定位并触发图像传感器进行信息采集，一幅图像中同时呈现马铃薯的正面图像以及通过平面镜反射的两幅背面图像，从而保证一次采集到马铃薯表面的各个方位的信息。

一种马铃薯图像的实时在线采集试验台采用调频变速电动机来带动，可以实现检测速度可调和检测节拍可调；通过位置检测传感器可精确定位来采集样品，实现农业物料的连续检测；通过多光源照射及平面镜反射图像，可以在马铃薯不翻转的情况下，用一个图像传感器一次性完成对马铃薯表面各个部位特征信息的采集。

本实用新型的一种马铃薯图像的实时在线检测试验台的优点是：通过机器视觉技术和图像处理技术对马铃薯表面缺陷、形状、大小等特征指标进行在线检测与实时分析，可以一次性获得马铃薯多个指标的综合检测结果并完成品质的分级。采用平面镜成像的工作原理，可以在马铃薯不翻转的情况下，用一个图像传感器同步完成对马铃薯表面各个部位特征信息的采集；采用物料输送线组合连续、在线的输送被检物料，具有物料到位准确、检测速度可调的特点，有利于马铃薯图像信号的实时处理。该装置具有检测精度高、速度快的特点，能广泛应用于农产品品质的实时在线检测，对促进我国马铃薯产业的发展具有重要现实意义与良好应用前景。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。

图1是本实用新型的一种马铃薯图像的实时在线检测试验台的结构示意图。

图2是本实用新型的机器视觉与图像信号采集检测箱的结构示意图。

图3是本实用新型的被检物料移动载物台的结构示意图。

下面结合图1、图2、图3对本实用新型详细说明。

图中 1、检测台架，2、轴承座，3、轴承，4、被动轴，5、物料输送线被动链轮组合，6、双列链式物料输送线，7、机器视觉与图像信号采集检测箱，8、被检物料移动载物台，9、物料输送线主动链轮组合，10、主动轴，11、输送线驱动链轮，12、输送线传动链条，13、变速箱输出链轮，14、变速箱，15、变速箱输入链轮，16、电动机传动链条，17、电动机传动链轮，18、调频变速电动机，19、输送线张紧装置，20、检测台架水平调节装置，21、右支撑台， 22、位置检测传感器，23、右平面镜，24、聚光式光源灯，25、采集检测箱箱体，26、环形光源灯管，27、图像传感器， 28、边角光源灯管，29、左平面镜，30、左支撑台，31、被检物料移动载物台通道，32、被检物料通过窗口， 33、物料固定仿形钢丝框，34、U型支撑架，35、高度调节立柱，36、输送线固定底板，37、高度调节紧固装置

具体实施方式

如图1所示：物料输送线被动链轮组合5通过轴承3安装在被动轴4上，轴承3装配在轴承座2内，轴承座2固定在检测台架1顶部的左端；物料输送线主动链轮组合9通过轴承3安装在主动轴10上，轴承3装配在轴承座2内，轴承座2固定在检测台架1顶部的右端；双列链式物料输送线6环绕在物料输送线被动链轮组合5和物料输送线主动链轮组合9上，输送线张紧装置19设置在物料输送线被动链轮组合5的内侧，被检物料移动载物台8环周固定在双列链式物料输送线6上；机器视觉与图像信号采集检测箱7设置在检测台架1顶部的中间，双列链式物料输送线6由机器视觉与图像信号采集检测箱7的下部穿过；调频变速电动机18和变速箱14设置在检测台架1的下部，调频变速电动机18上安装有电动机传动链轮17，变速箱14上分别安装有变速箱输入链轮15和变速箱输出链轮13，物料输送线主动链轮组合9上安装有输送线驱动链轮11，电动机传动链轮17通过电动机传动链条16与变速箱输入链轮15连接，变速箱输出链轮13通过输送线传动链条12与输送线驱动链轮11连接；检测台架水平调节装置20分别设置在检测台架1四个立柱的底部。

如图2所示：采集检测箱箱体25的两侧设置有被检物料通过窗口32 ，采集检测箱箱体25底部中间设置有被检物料移动载物台通道31，左支撑台30安装在采集检测箱箱体25内部下方的左侧，右支撑台21安装在采集检测箱箱体25内部下方的右侧，左支撑台30上安装两个聚光式光源灯24，左支撑台30上两个聚光式光源灯24之间设置有左平面镜29，右支撑台21上安装两个聚光式光源灯24，右支撑台21上两个聚光式光源灯24之间设置有右平面镜23，4个边角光源灯管28分别设置在采集检测箱箱体25的四角立柱上，环形光源灯管26安装在采集检测箱箱体25的顶部内侧，位置检测传感器22安装在右支撑台21上靠近右平面镜23的下方，图像传感器27安装在采集检测箱箱体25顶部中间位置。

如图3所示：物料固定仿形钢丝框33安装在U型支撑架34上，U型支撑架34下部固定有高度调节立柱35，高度调节立柱35通过高度调节紧固装置37固定在输送线固定底板36上。

Claims

1.一种马铃薯图像的实时在线检测试验台由检测台架、轴承座、轴承、被动轴、物料输送线被动链轮组合、双列链式物料输送线、机器视觉与图像信号采集检测箱、被检物料移动载物台、物料输送线主动链轮组合、主动轴、输送线驱动链轮、输送线传动链条、变速箱输出链轮、变速箱、变速箱输入链轮、电动机传动链条、电动机传动链轮、调频变速电动机、输送线张紧装置、检测台架水平调节装置组成，其特征在于：物料输送线被动链轮组合通过轴承安装在被动轴上，轴承装配在轴承座内，轴承座固定在检测台架顶部的左端；物料输送线主动链轮组合通过轴承安装在主动轴上，轴承装配在轴承座内，轴承座固定在检测台架顶部的右端；双列链式物料输送线环绕在物料输送线被动链轮组合和物料输送线主动链轮组合上，输送线张紧装置设置在物料输送线被动链轮组合的内侧，被检物料移动载物台环周固定在双列链式物料输送线上；机器视觉与图像信号采集检测箱设置在检测台架顶部的中间，双列链式物料输送线由机器视觉与图像信号采集检测箱的下部穿过；调频变速电动机和变速箱设置在检测台架的下部，调频变速电动机上安装有电动机传动链轮，变速箱上分别安装有变速箱输入链轮和变速箱输出链轮，物料输送线主动链轮组合上安装有输送线驱动链轮，电动机传动链轮通过电动机传动链条与变速箱输入链轮连接，变速箱输出链轮通过输送线传动链条与输送线驱动链轮连接；检测台架水平调节装置分别设置在检测台架四个立柱的底部。

2.如权利要求1所说的一种马铃薯图像的实时在线检测试验台，其特征在于：机器视觉与图像信号采集检测箱由右支撑台、位置检测传感器、右平面镜、聚光式光源灯、采集检测箱箱体、环形光源灯管、图像传感器、边角光源灯管、左平面镜、左支撑台、被检物料移动载物台通道、被检物料通过窗口等组成；采集检测箱箱体的两侧设置有被检物料通过窗口，采集检测箱箱体底部中间设置有被检物料移动载物台通道，左支撑台安装在采集检测箱箱体内部下方的左侧，右支撑台安装在采集检测箱箱体内部下方的右侧，左支撑台上安装两个聚光式光源灯，左支撑台上两个聚光式光源灯之间设置有左平面镜，右支撑台上安装两个聚光式光源灯，右支撑台上两个聚光式光源灯之间设置有右平面镜，4个边角光源灯管分别设置在采集检测箱箱体的四角立柱上，环形光源灯管安装在采集检测箱箱体的顶部内侧，位置检测传感器安装在右支撑台上靠近右平面镜的下方，图像传感器安装在采集检测箱箱体顶部中间位置。

3.如权利要求1所说的一种马铃薯图像的实时在线检测试验台，其特征在于：被检物料移动载物台由物料固定仿形钢丝框、U型支撑架、高度调节立柱、输送线固定底板、高度调节紧固装置等组成，物料固定仿形钢丝框安装在U型支撑架上，U型支撑架下部固定有高度调节立柱，高度调节立柱通过高度调节紧固装置固定在输送线固定底板上。