专利名称：采用彩色电荷藕合器件的多功能色选装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种对颗粒物料的色选装置，具体涉及一种应用光 电检测技术对颗粒物料进行分选、分级的采用彩色电荷藕合器件的多功 能色选装置。
背景技术：
自20世纪80年代以来，基于颜色的分选加工已经成为大米、豆类 和各种果仁等农产品深加工过程中的一个重要环节，其原理是利用颗粒 物料的灰度差异来区分、区别其中的异色颗粒物料和杂质。特别是在异 色颗粒的大小、密度都同正常颗粒十分相似的情况下，传统的风选等方 法不再有效，色选就成了唯一精选途径。目前色选流程已成为大米精加 工中一道必不可少的重要工序。
我国作为一个粮食大国，除了大米之外，每年还有数亿吨的豆类、 芝麻、薯片、瓜子仁、葡萄干、枸杞等农产品，存在广阔的杂粮分选市 场。而目前的色选技术主要是使用光电池技术，该技术在色选领域己经 应用了近20年时间，其选别能力有限，特别是在杂粮色选市场，由于 杂粮带有丰富的颜色信息，单纯依靠灰度信息不能有效分辨正常颗粒和
异色颗粒的差异，而且其带出比、色选精度等技术指标愈来愈不能满足 市场的需求。 发明内容
本实用新型是为了克服现有技术存在的缺点而提出的，其目的是提 供一种应用光电检测技术对颗粒物料进行分选、分级的采用彩色电荷藕 合器件的多功能色选装置。
本实用新型的技术方案是 一种采用彩色电荷藕合器件的多功能色 选装置，包括喂料系统、在喂料系统的下方设置光学检测系统、在光学 检测系统的下方设置执行机构，在执行机构的下方设置合格品仓和不合 格品仓，还包括嵌入式处理器系统和执行机构。
所述的光学检测系统包括光源、光学摄像镜头、背景板和彩色电荷 藕合器件，以滑槽为对称轴，在滑槽的前后各设置有两个光源、 一个摄 像镜头、 一块背景板和一个彩色电荷藕合器件，所述的嵌入式处理器系 统包括现场可编程门阵列、数字信号处理器和同步动态存储器。 光源采用高频光谱白光源。彩色电荷藕合器件采用型号为CIPS317CF603芯片。
本实用新型包括了进料、检测、选别等多个部分，各个部分能够协调工作，保证了整机正常、稳定的工作。在颗粒物料流速高达每秒3500 5000mm的情况下，能够准确的控制分拣动作，保证了低带出比。
本实用新型基于嵌入式系统设计，不需要电脑连接，自成系统，可以方便地安装在各种农产品的精加工车间。
图1是本实用新型的采用彩色电荷藕合器件的多功能色选装置的原理框图2是本实用新型的色选装置结构示意图。其中-
1喂料系统2光学检测系统
3嵌入式处理器系统4执行机构
11料仓12喂料器
13滑槽21光源
22彩色CCD传感器23背景板
24摄像镜头25喷嘴
26次品收集仓27成品收集仓
31FPGA门阵列32 DSP处理器
33动态存储器
具体实施方式
下面，参照附图和实施例对本实用新型的采用彩色电荷藕合器件的
多功能色选装置进行详细说明
如图1、 2所示，本实用新型的采用彩色电荷藕合器件的多功能色
选装置，包括喂料系统l、光学检测系统2、嵌入式处理器系统3和执行机构4。
其中喂料系统1包括料仓11、在料仓11的下方设置喂料器12、在喂料器12的下方设置滑槽13。
料仓11用于储存待加工物料，提升机构则将物料提升至主机顶端的振动喂料器12。物料经过振动喂料器12后被注入滑槽13，被滑槽13整形成规则的颗粒流。通过更换不同宽度的滑槽13可适用于各种形状及不同大小的颗粒流。
光学检测系统2包括高频光源21、彩色CCD传感器22(CCD:ChargeCoupled Device电荷藕合器件)、背景板23和光学摄像镜头24。以滑 槽13为对称轴，前后各有两个光源21、前后各一个彩色CCD传感器22， 一块背景板23和一个CCD光学摄像镜头24。
光源21采用高频光谱白光作为光源，使用彩色CCD传感器22高速 实时采集下落颗粒的图像。彩色CCD传感器22可直接采集到复杂的彩 色图像信息，不仅保证了物料颗粒的高速检测，又实现了个体颗粒上异 色斑的快速精准测量。彩色CCD传感器22不仅能够采集到颗粒与杂质 的形状、大小及颜色等的差异，同时能够将颗粒表面的缺陷、坏斑、霉 变等信息采集到图像信息中，保证了更高精度的色选效果，实现了以往 任何色选设备所不能达到的色选精度。
彩色电荷藕合器件22采用型号为CIPS317CF603芯片。 嵌入式处理器系统3包括现场可编程门阵列31 (FPGA: Field Programmable Gate Array)、数字信号处理器32 (DSP:Digital Signal Processor)禾口同步动态存储器33 (SDRA- Synchronous Dynamic Random Access Memory)。彩色CCD22传感器完成采集后得到的图像数据在FPGA 31的控制下经过A/D模数转换存放到SDRA 33中。利用DSP 32与FPGA31 技术相结合，把处理过程中的预处理运算放到FPGA门阵列31中实现， DSP处理器32则主要用来进行逻辑判决，从而显著提高了系统的处理 效率。
执行机构4包括喷嘴25。 本实用新型的工作过程-
色选机开始工作的之后，物料进入采集区，彩色CCD22就进行图像 采集，采集到图像后送入处理器进行图像处理。首先进行图像分割，将 图像分成几个区域进行分析，然后对分割后的各个区域进行区域定位和 区域识别，判断出区域内的图像信息。然后将得到的待选物料信息与数 据库信息进行信息匹配，根据匹配的结果判断出质量等级，并得出分离 与否的控制信号，在电路的出口输出脉冲驱动执行机构动作，将不合格 的颗粒剔除，完成被检物料的分选分级工作。
本实用新型包括了进料、检测、选别等多个部分，各个部分能够协 调工作，保证了整机正常、稳定的工作。在颗粒物料流速高达每秒3500 5000mm的情况下，能够准确的控制分拣动作，保证了低带出比。
本实用新型基于嵌入式系统设计，不需要电脑连接，自成系统，可 以方便地安装在各种农产品的精加工车间。
权利要求1、一种采用彩色电荷藕合器件的多功能色选装置，包括喂料系统(1)、在喂料系统(1)的下方设置光学检测系统(2)、在光学检测系统(2)的下方设置执行机构(4)，在执行机构(4)的下方设置合格品仓(26)和不合格品仓(27)，还包括嵌入式处理器系统(3)和执行机构(4)，其特征在于所述的光学检测系统(2)包括光源(21)、光学摄像镜头(22)、背景板(23)和彩色电荷藕合器件(22)，以滑槽(13)为对称轴，在滑槽(13)的前后各设置有两个光源(21)、一个摄像镜头(24)、一块背景板(23)和一个彩色电荷藕合器件(22)，所述的嵌入式处理器系统(3)包括现场可编程门阵列(31)、数字信号处理器(32)和同步动态存储器(33)。
2、 根据权利要求1所述的采用彩色电荷藕合器件的多功能色选装 置，其特征在于光源(21)采用高频光谱白光源。
3、 根据权利要求1所述的采用彩色电荷藕合器件的多功能色选装 置，其特征在于彩色电荷藕合器件(22)采用型号为CIPS317CF603 芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种采用彩色电荷藕合器件的多功能色选装置，包括喂料系统、光学检测系统、嵌入式处理器系统和执行机构。光学检测系统包括光学摄像镜头、背景板和CCD器件，嵌入式处理器系统包括现场可编程门阵列、数字信号处理器和同步动态存储器。本实用新型包括了进料、检测、选别等多个模块，各个模块能够协调工作，使整机正常、稳定的工作，保证了低带出比。本实用新型基于嵌入式系统设计，不需要电脑连接，自成系统，可以方便地安装在各种农产品的精加工车间。
文档编号B07C5/342GK201329351SQ20082014494
公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者刘恩树, 张海顺, 徐晓明, 朱体高, 王峻松, 王志为, 赵永福 申请人:天津市华核科技有限公司