专利名称：农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及农产品的检测装置，尤其是涉及一种农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置。
背景技术：
分级是农产品采后商品化处理的重要手段之一，对增强农产品商品市场竞争力，提高经济效益的具有重要意义。品质指标检测是分级的基础。在农产品品质指标检测方面，机器视觉技术已应用于外部品质的检测农产品品质指标。而近红外光谱技术在内部品质指标的检测上也得到了应用。现有的用于基于农产品光谱特征检测农产品内部品质的方法在农产品处于运动状态时，由于农产品与检测器之间存在相对运动，检测器在积分时间内采集的光谱不能稳定地反映内部物质的分布状态，从而带来误差。
发明内容
本发明的的目的在于提供一种农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置，利用编码器和丝杆相结合的运动跟踪方法，实现对农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明包括两个滚筒，两个皮带，托盘，编码器，丝杆总成，对象跟踪装置；其中:
两条皮带分别环绕在两个滚筒的两侧，检测对象放置在中空的托盘上，托盘跨在两条皮带上，编码器安装在一侧的滚筒上；
丝杆总成:包括丝杆步进电机，丝杆支架，丝杆，丝杆运动平台，丝杆转动带动运动平台移动；
对象跟踪装置:包括对象检测传感器，L形跟踪筒，反射镜，固定筒，控制器，检测器，固定筒支架，跟踪筒支架，跟踪筒终点位置传感器和跟踪筒起点位置传感器；L形跟踪筒通过跟踪筒支架垂直安装在丝杆运动平台上，反射镜安装在L形跟踪筒转角处，固定筒通过固定筒支架水平安装在丝杆支架上，固定筒的一端套在L形跟踪筒水平一端的管内，固定筒的另一端安装有检测器，跟踪筒终点位置传感器和跟踪筒起点位置传感器分别安装在L形跟踪筒长边的的两侧，并且位于托盘的下方；整个对象跟踪装置安装在两条皮带的中间、托盘的下方；对象检测传感器安装在托盘前进方向的前方侧面，并且位于跟踪筒终点位置传感器和跟踪筒起点位置传感器之间。所述的控制器的包括:
Ul, U2，U3为可预置4位二进制加/减计数器⑶40193 ；U4为二输入与非门⑶4011 ；U5为单稳态触发器CD4528 ；U6为双四输入与非门CD4012 ；U7为三端稳压器7805 ；U8为2.048M有源晶振；U9为选择或非门CD4019 ；U10为四D触发器CD40175 ；U11为电平转换芯片CD4504 ；U12为ZD-6209-V2型步进电机控制器；丝杆步进电机采用42BYG101型步进电机；
S5、S16、S17分别是对象检测传感器，跟踪筒终点位置传感器和跟踪筒起点位置传感器的输出信号，S9是编码器的输出信号；
U12为ZD-6209-V2型步进电机控制器A+，A-, B+，B-分别接丝杆步进电机。对象检测传感器，跟踪筒终点位置传感器，跟踪筒起点位置传感器，编码器，可预置4位二进制加/减计数器Ul，可预置4位二进制加/减计数器U2，可预置4位二进制加/减计数器U3，二输入与非门U4,单稳态触发器U5，双四输入与非门U6，选择或非门U9，四D触发器U10，ZD-6209-V2型步进电机控制器U12等器件均采用12V供电；电平转换芯片U12的第16脚和第8脚分别接在+12V和GND上，电平转换芯片U12的第I脚接在U7的第3脚上，电平转换芯片U12的第I脚通过电阻Rlll接在U7的第3脚上。本发明具有的有益的效果是:
采用编码器和丝杆相结合来跟踪待测农产品，使检测器在光谱采集过程中与待测农产品之间保持相对静止，保证光谱稳定采集，从而提高检测精度。
图1是本发明的装置结构原理示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是跟踪装直不意图。
图4是图3的俯视图。
图5是托盘不意图。
图6是固定筒支架示意图。
图7是跟踪筒支架示意图。
图8是控制电路图。
图中:1、滚筒，2、皮带，3、检测对象，4、托盘，5、对象检测传感器，6、跟踪筒，7、反射 镜，8、L形固定筒，9、编码器，10、控制器，11、检测器，12、固定螺丝，13、固定筒支架，14、跟踪筒支架，15、丝杆总成，16、跟踪筒终点位置传感器，17、跟踪筒起点位置传感器，15.1、丝杆步进电机，15.2、丝杆支架，15.3、丝杆，15.4、丝杆运动平台。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。如图1、图2所示，本发明包括两个滚筒I，两个皮带2，托盘4，编码器9，丝杆总成15，对象跟踪装置；其中:
如图2、图5所示，两条皮带2分别环绕在两个滚筒I的两侧，检测对象3放置在中空的托盘4上，托盘4跨在两条皮带2上，编码器9安装在一侧的滚筒I上；
如图3和图4所示，丝杆总成15:包括丝杆步进电机15.1，丝杆支架15.2，丝杆15.3，丝杆运动平台15.4,丝杆15.3转动带动运动平台15.4移动；
如图1、图3、图4所示，对象跟踪装置: 包括对象检测传感器5，L形跟踪筒6，反射镜7，固定筒8，控制器10，检测器11，固定螺丝12，固定筒支架13，跟踪筒支架14，跟踪筒终点位置传感器16和跟踪筒起点位置传感器17 ；L形跟踪筒6通过跟踪筒支架14和多个固定螺丝12垂直安装在丝杆运动平台15.4上，反射镜7安装在L形跟踪筒6转角处，固定筒8通过固定筒支架13和多个固定螺丝12水平安装在丝杆支架15.2上，固定筒8的一端套在L形跟踪筒6水平一端的管内，固定筒8的另一端安装有检测器11，跟踪筒终点位置传感器16和跟踪筒起点位置传感器17分别安装在L形跟踪筒6长边的的两侧，并且位于托盘4的下方；整个对象跟踪装置安装在两条皮带2的中间、托盘4的下方；对象检测传感器5安装在托盘4前进方向的前方侧面，并且位于跟踪筒终点位置传感器16和跟踪筒起点位置传感器17之间。如图6所示，固定筒支架13的左侧为半圆形，右侧为槽形结构。如图7所示，跟踪筒支架14的左侧为半圆形，右侧为平板状。滚筒I的半径/P、编码器9的分辨率为八丝杆15.3的导程T,丝杆步进电机15.1的步距角a的关系由公式(I)确定:
权利要求
1.一种农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置，其特征在于，包括两个滚筒(1)，两个皮带⑵，托盘(4)，编码器(9)，丝杆总成(15)，对象跟踪装置；其中: 两条皮带(2)分别环绕在两个滚筒(I)的两侧，检测对象(3)放置在中空的托盘(4)上，托盘⑷跨在两条皮带⑵上，编码器(9)安装在一侧的滚筒⑴上； 丝杆总成(15):包括丝杆步进电机(15.1)，丝杆支架(15.2)，丝杆(15.3)，丝杆运动平台(15.4)，丝杆(15.3)转动带动运动平台(15.4)移动； 对象跟踪装置:包括对象检测传感器(5)，L形跟踪筒(6)，反射镜(7)，固定筒(8)，控制器(10)，检测器(11)，固定筒支架(13)，跟踪筒支架(14)，跟踪筒终点位置传感器(16)和跟踪筒起点位置传感器(17)山形跟踪筒(6)通过跟踪筒支架(14)垂直安装在丝杆运动平台(15.4)上，反射镜(7)安装在L形跟踪筒(6)转角处，固定筒(8)通过固定筒支架(13)水平安装在丝杆支架(15.2)上，固定筒(8)的一端套在L形跟踪筒(6)水平一端的管内，固定筒(8)的另一端安装有检测器(11)，跟踪筒终点位置传感器(16)和跟踪筒起点位置传感器(17)分别安装在L形跟踪筒(6)长边的的两侧，并且位于托盘(4)的下方；整个对象跟踪装置安装在两条皮带(2)的中间、托盘(4)的下方；对象检测传感器(5)安装在托盘(4)前进方向的前方侧面，并且位于跟踪筒终点位置传感器(16)和跟踪筒起点位置传感器(17)之间。
2.根据权利要求1所述的一种农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置，其特征在于，所述的控制器(10)的包括: Ul, U2，U3为可预置4位二进制加/减计数器⑶40193 ;U4为二输入与非门⑶4011 ；U5为单稳态触发器CD4528 ；U6为双四输入与非门CD4012 ；U7为三端稳压器7805 ；U8为2.048M有源晶振；U9为选择或非门CD4019 ；U10为四D触发器CD40175 ；U11为电平转换芯片CD4504 ；U12为ZD-6209-V2型步进电机控制器；丝杆步进电机(15.1)采用42BYG101型步进电机； S5、S16、S17分别是对象检测传感器(5)，跟踪筒终点位置传感器(16)和跟踪筒起点位置传感器(17)的输出信号，S9是编码器(9)的输出信号； U12为ZD-6209-V2型步进电机控制器A+，A-, B+，B-分别接丝杆步进电机(15.1)； 对象检测传感器(5)，跟踪筒终点位置传感器(16)，跟踪筒起点位置传感器(17)，编码器(9)，可预置4位二进制加/减计数器Ul，可预置4位二进制加/减计数器U2，可预置4位二进制加/减计数器U3，二输入与非门U4,单稳态触发器U5，双四输入与非门U6，选择或非门U9，四D触发器U10，ZD-6209-V2型步进电机控制器U12等器件均采用12V供电，电平转换芯片U12的第16脚和第8脚分别接在+12V和GND上，电平转换芯片U12的第I脚接在U7的第3脚上，电平转换芯片U12的第I脚通过电阻Rlll接在U7的第3脚上。
全文摘要
本发明公开了一种农产品内部品质检测过程中的目标跟踪装置。由滚筒，皮带，检测对象，托盘，对象检测传感器，跟踪筒，反射镜，固定筒，编码器，控制器，检测器，固定螺丝，固定筒支架，跟踪筒支架，丝杆总成，跟踪筒终点位置传感器，跟踪筒起点位置传感器组成。本发明采用编码器和丝杆相结合来跟踪待测农产品，使检测器在光谱采集过程中与待测农产品之间保持相对静止，保证光谱稳定采集，从而提高检测精度。
文档编号G05D3/00GK103196835SQ201310125308
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者应义斌, 徐惠荣, 饶秀勤, 谢丽娟 申请人:浙江大学