本实用新型涉及农产品品质分析技术领域，特别涉及一种大米碎米率在线检测采集装置。
背景技术：
碎米是指糙米碾磨成精度为国家标准一等大米时，米粒产生破碎，其面积不足本批正常整米2/3的米粒。我国是世界上最大的稻米生产国，而稻米品质问题已经成为制约我国大米生产-销售和出口的瓶颈，大米的碎米率是影响大米质量和售价的重要指标，同时也是反映稻米种植水平-大米加工水平的重要指标，碎米率即在稻谷的碾磨过程中造成的不完整米粒数占总米粒数的百分比，相对于碎米率的另一概念是整精米率，即完整的米粒占总米粒数的百分比。检测大米碎米率对于监测大米质量，改善大米种植及加工水平有着重要的作用。
目前，我国稻米外观分析和评级一般采用国家标准GB/T 17891-1999规定的方法：称取净稻谷试样经脱壳后称量糙米总量，然后从中称取一定量的糙米，用实验碾米机磨成国家标准一等大米的精度，除去糠粉，再拣出整精米粒，称重，按照公式计算出整精米率，相应的得出碎米率。现有的大米碎米率检测装置是将装置安装在大米生产线上，周期性对大米进行采样分析。
经过加工的大米经运输带带入大米碎米率检测装置的检测范围，运输带上的大米堆叠在一起，不能以单粒的形态被大米碎米率检测装置检测，这样会大大影响检测结果的准确性，而且运输带具有一定的运动速度，大米碎米率检测装置检测时需要有一定的反应时间，还未完成对某一区域的检测时，运输带带动大米进入下一区域，可能得到的大米形状图像模糊或者不全，同样会影响大米碎米率的检测结果的准确性。
技术实现要素：
本实用新型提供一种大米碎米率在线检测采集装置，以解决现有的大米碎米率检测装置直接安装在大米生产线上，造成检测结果不准确的问题。
根据本实用新型提供的一种大米碎米率在线检测采集装置，包括：采集装置主体、图像采集器以及除砂石装置，所述图像采集器设置于所述采集装置主体的底部，所述除砂石装置设置于所述采集装置主体的顶部；
所述采集装置主体包括检测室、第一鼓风机以及检测隔室，所述检测隔室将所述检测室分隔为顶部容置腔和底部容置腔，所述顶部容置腔设置于所述底部容置腔的顶部，所述第一鼓风机设置于所述检测室的侧壁上且与所述顶部容置腔相连通，所述图像采集器与所述底部容置腔相连通；
所述检测室的侧壁上设置有通孔，所述检测隔室与所述通孔相平行的侧面的形状与所述通孔的形状相匹配，所述检测隔室在与所述通孔相垂直的方向上与所述通孔滑动连接，所述检测隔室的顶部设置有大米容置槽，所述大米容置槽的底部设置有多个凹孔；
所述除砂石装置包括进料筒、分料筒、第二鼓风机以及出料筒，所述进料筒设置于所述分料筒的顶部，所述进料筒与所述分料筒相连通，所述进料筒设置于所述顶部容置腔的外部，所述分料筒设置于所述顶部容置腔的内部，所述第二鼓风机与所述分料筒相连通，所述出料筒的一端与所述分料筒相连通，所述出料筒的另一端与所述顶部容置腔相连通，所述分料筒的底部设置有除砂石振动器。
进一步地，所述检测室的顶部设置有多个照明装置且所述照明装置照明部分设置于所述顶部容置腔的内部。
进一步地，所述第一鼓风机设置为多个。
进一步地，所述检测隔室的底部设置有米粒振动器。
进一步地，所述大米容置槽的底部设置的所述凹孔的剖面形状为长方形。
进一步地，所述检测隔室在滑动方向上的长度等于所述检测室在所述检测隔室的滑动方向上的长度。
进一步地，所述进料筒的直径在沿进料的方向上逐渐减小。
进一步地，所述进料筒与所述分料筒之间设置有分离筛，所述分离筛的孔面积大于大米的最大横截面的平均面积。
由以上方案可知，本实用新型提供一种大米碎米率在线检测采集装置，包括采集装置主体、图像采集器以及除砂石装置，所述图像采集器设置于所述采集装置主体的底部，所述除砂石装置设置于所述采集装置主体的顶部；所述采集装置主体包括检测室、第一鼓风机以及检测隔室，所述检测隔室将所述检测室分隔为顶部容置腔和底部容置腔，所述顶部容置腔设置于所述底部容置腔的顶部，所述第一鼓风机设置于所述检测室的侧壁上且与所述顶部容置腔相连通，所述图像采集器与所述底部容置腔相连通；所述检测室的侧壁上设置有通孔，所述检测隔室与所述通孔相平行的侧面的形状与所述通孔的形状相匹配，所述检测隔室在与所述通孔相垂直的方向上与所述通孔滑动连接，所述检测隔室的顶部设置有大米容置槽，所述大米容置槽的底部设置有多个凹孔；所述除砂石装置包括进料筒、分料筒、第二鼓风机以及出料筒，所述进料筒设置于所述分料筒的顶部，所述进料筒与所述分料筒相连通，所述进料筒设置于所述顶部容置腔的外部，所述分料筒设置于所述顶部容置腔的内部，所述第二鼓风机与所述分料筒相连通，所述出料筒的一端与所述分料筒相连通，所述出料筒的另一端与所述顶部容置腔相连通，所述分料筒的底部设置有除砂石振动器；使用时，从所述进料筒倒入大米，由于分料筒的底部设置有除砂石振动器，砂石的质量要重于大米颗粒，砂石最终掉入分料筒的底部，又由于第二鼓风机的作用，大米颗粒的重量较轻，大米被吹入出料筒中，经由出料筒进入检测室，最后落在检测隔室的大米容置槽上，这是再启动第一鼓风机，使米粒在大米容置槽中分散均匀，大米容置槽的底部设置的多个凹孔也可以限制已经落入凹孔的米粒，这样使大米颗粒可以均匀的分布，而不至于粘结在一起，图像采集器能够得到单个大米的形态图像，完成一次采样后，由于检测隔室与通孔滑动连接，检测隔室可以从检测室中取出，将大米容置槽中大米倒出，便可以进行下一次取样；这样不仅可以采集单个大米的形态图像，而且也可以多次采样，使得检测结果更加的准确可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的大米碎米率在线检测采集装置的立体示意图；
图2为本实用新型提供的大米碎米率在线检测采集装置的除砂石装置立体示意图；
图3为本实用新型提供的大米碎米率在线检测采集装置的整体俯视图；
图4为本实用新型提供的大米碎米率在线检测采集装置的检测隔室的剖面视图。
图示说明：1-采集装置主体；2-图像采集器；3-砂石装置；11-检测室；12-第一鼓风机；13-检测隔室；111-顶部容置腔；112-底部容置腔；113-通孔；131-大米容置槽；132-凹孔；31-进料筒；32-出料筒；33-第二鼓风机；34-分料筒；35-除砂石振动器；14-照明装置；133-米粒振动器；36-分离筛。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图3，为本实用新型提供的一种大米碎米率在线检测采集装置，包括：采集装置主体1、图像采集器2以及除砂石装置3，图像采集器2设置于采集装置主体1的底部，除砂石装置3设置于采集装置主体1的顶部；图像采集器2也可以设置与采集装置主体1的顶部，设置于采集装置主体1的底部时，放置大米颗粒的检测隔室就需要采用透明材质，或者图像采集器就需要采用具有透视功能的设备，将图像采集器2设置于采集装置主体1的顶部时，检测隔室的材质可以选用透明材质也可以选用不透明的材质。
采集装置主体1包括检测室11、第一鼓风机12以及检测隔室13，检测隔室13将检测室11分隔为顶部容置腔111和底部容置腔112，顶部容置腔111设置于底部容置腔112的顶部，第一鼓风机12设置于检测室11的侧壁上且与顶部容置腔111相连通，图像采集器2与底部容置腔112相连通；大米颗粒进入检测室11之后，落在检测隔室13上，容易堆叠在一起，图像采集器2不能够准确的采集单个米粒的形状图像，影响最后的检测结果，在第一鼓风机12的作用下，大米颗粒的质量比较轻，大米颗粒在顶部容置腔111中搅动，变换位置，最后分散落在检测隔室13之上，使得图像采集器2能够采集到单个米粒的形状图像。
图像采集器2对大米颗粒样本进行图像采集，形成采集图像数据，图像采集器2与图像识别与处理装置电连接，用于接收所述采集图像数据，对采集图像数据进行灰度化、去噪声以及执行二维中值滤波去除图像噪音，再通过阈值分割方法将灰度图像转换为二值图像，在二值图像中标记链接分量(形态学操作)；在图像分析中，使用diameter函数获得区域的直径作为长轴，中垂线为短轴，并计算出长宽比(长轴即为大米的长，短轴即为大米的宽)，再用regionprops函数得到区域的周长和面积，整个过程在gui用户界面中完成，界面最终显示试样大米中每粒样品的长，宽，周长，面积，长宽比数据以及大米所属的级别，同时计算出试样米粒的碎米率。在文件夹中存有灰度图像和二值图像，以及每一个试样米粒的数据。根据国际食品法典委员会标准(CAC标准)，判断待测样品的等级和碎米率。统计每个米粒图像所占有的像素总数，以像素的个数来判断米粒的面积，得到碎米粒数以及碎米率，米粒的面积小于平均米粒面积的30％时，判断该米粒为碎米粒；最后图像识别与处理装置与客户端装置电连接，用于观测每一次得到的碎米率，并计算分析得到平均碎米率，监测大米的质量。图像采集器2也可以与其他设备连接，用其他方式获得大米的碎米率。
图像采集器2可以包括摄像装置和数据采集卡，摄像装置应该具有800*600以上像素，采集检测样品的图像数据；数据采集卡包括多路数据输入选择模块、模拟/数字转换模块和通信接口模块，多路数据输入选择模块接收图像数据，并通过模拟/数字转换模块将模拟的图像数据转换为数字图像数据，在通过通信接口模块发送给图像识别与处理装置进行图形处理。
检测室11的侧壁上设置有通孔113，检测隔室13与通孔113相平行的侧面的形状与通孔113的形状相匹配，检测隔室13在与通孔相垂直的方向上与通孔113滑动连接，这种结构可以在进行一次检测之后，方便将检测隔室13从检测室11中取出，将检测隔室13中的大米颗粒倒掉，方便下一次检测，检测隔室13与通孔113相平行的侧面的形状与通孔113的形状相匹配，可以保证第一鼓风机12开启时，大米颗粒不会从检测室11中飞出，也可以在检测隔室13外侧一圈安装密封条，保证第一鼓风机12吹的风能发挥最大作用，还可以在检测隔室13的外侧安装把手，方便将检测隔室13从检测室11中抽出，在检测隔室13的顶部设置大米容置槽131，并且在底部设置凹孔132，第一鼓风机12工作时，大米颗粒会随着风力飘落到凹孔132中，可以将凹孔132设定一定的深度，保证大米颗粒在进入凹孔132中之后，不会再随风力飘出，且凹孔132的横向尺寸应该设置为比大米颗粒的最大长度要长，这样保证大米颗粒进入凹孔132能够平躺在凹孔的底部，保证图像采集器2能够采集到大米颗粒的最大面积，如果凹孔132的横向尺寸比大米的长度要短，大米颗粒便会斜放置与凹孔132中，图像采集器2所采集的大米颗粒的面积并不是其最大面积，导致大米碎米率的检测误差。
请参阅图2，为本实用新型提供的一种除砂石装置，除砂石装置3包括进料筒31、分料筒34、第二鼓风机33以及出料筒32，进料筒31设置于分料筒34的顶部，进料筒31与分料筒34相连通，进料筒31设置于顶部容置腔111的外部，分料筒34设置于顶部容置腔111的内部，第二鼓风机33与分料筒34相连通，出料筒32的一端与分料筒34相连通，出料筒32的另一端与顶部容置腔111相连通，分料筒34的底部设置有除砂石振动器35；大米中经常会混有砂石，这样也会直接影响大米碎米率的检测结果，所以除砂石装置3的设置很有必要。大米颗粒首先通过进料筒31进入整个装置，之后进入分料筒34的顶部，由于第二鼓风机33的作用，质量较轻的大米颗粒被风力吹入出料筒32中，经出料筒32进入检测室11，而砂石由于质量较重，风力不至于吹动砂石，砂石落入分料筒34的底部，这样便实现了大米颗粒与砂石的分离。分料筒34的底部设置的除砂石振动器35，使得砂石更容易掉入分料筒34的底部，使得分离效果更加彻底。
作为本实用新型优选的实施方式，检测室11的顶部设置有多个照明装置14且所述照明装置14照明部分设置于顶部容置腔111的内部，可以在检测室11顶部设置个数恰当的照明装置14，比如在检测室11顶部的四角设置照明装置14，照明装置可以发出均匀的光线照亮检测隔室13的底部，使得处于凹孔132中的大米颗粒与周围环境形成更强的对比，图像采集器2所获的图像数据也更加的清晰，能够使得到的大米碎米率进一步的准确。
作为本实用新型优选的实施方式，第一鼓风机12设置为多个，可以在检测室11的四个侧面各设置第一鼓风机12，四面的第一鼓风机12同时作用时，可以在检测室11中形成循环的气流，使得大米颗粒能够充分的搅动，最后落在检测隔室13上的大米颗粒也能够更加的均匀。
作为本实用新型优选的实施方式，检测隔室13的底部设置有米粒振动器133，米粒振动器133的作用是将落在大米容置槽131的底部表面而未落入凹孔132的通过振动的作用，使其落入凹孔132，使得大米颗粒的分布更加均匀，也进一步防止大米之间有层叠的现象。
作为本实用新型优选的实施方式，请参阅图4，为本实用新型提供的一种大米碎米率在线检测采集装置的检测隔室的剖面视图，大米容置槽131的底部设置的凹孔132的剖面形状为长方形。如果将凹孔132的剖面形状设置为椭圆形或者圆形，落入凹孔132中的大米颗粒很容易岁风力从椭圆形或者圆形面中滑出，并不能很好的限制大米颗粒的移动范围，而剖面形状设置为长方形能够更好的限制大米颗粒的移动范围，也进一步使得大米颗粒在大米容置槽中分布均匀。
作为本实用新型优选的实施方式，检测隔室13在滑动方向上的长度等于检测室11在检测隔室13的滑动方向上的长度；若检测隔室13在滑动方向上的长度要大于检测室11在检测隔室13的滑动方向上的长度，检测隔室13便会凸出于检测室11，第一鼓风机12在工作时，大米颗粒可能会随着风力动检测室中飞出，而若检测隔室13在滑动方向上的长度要小于检测室11在检测隔室13的滑动方向上的长度，检测隔室13与检测室11的内部便会有间隙，大米颗粒可能会大量的掉落在底部容置腔中，大米颗粒最终层叠在一起，影响最后的检测结果，所以将检测隔室13在滑动方向上的长度设置为等于检测室11在检测隔室13的滑动方向上的长度，可以很好地保证检测的进行也可以保证检测结果的准确性。
作为本实用新型优选的实施方式，所述进料筒31的直径在沿进料的方向上逐渐减小，将进料筒31设置为上大下小的形状，即可以加快补料又可以防止大米颗粒进入的太快，而导致大米颗粒还来不及经风力进入出料筒32而落入分料筒34的底部，导致分料筒较快的就被装满而需要经常清理，造成不便。
作为本实用新型优选的实施方式，进料筒31与所述分料筒34之间设置有分离筛36，所述分离筛36的孔面积大于大米的最大横截面的平均面积，设置分离筛36且分离筛的面积较大的作用是，将较大的砂石首先分离，也可以在进料筒31与分料筒34之间设置多层分离筛，使得过滤效果更好。
以上的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。