一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置的制作方法

本发明属于家蚕蛹的自动识别
技术领域：
，确切的讲是一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置。
背景技术：
：家蚕蛹的基本信息：近似纺锤形，长1.4～2.5cm，宽0.8～1.4cm。表面棕黄色至棕褐色，有油脂样或蜡样光泽。头部钝圆，尾部钝圆而略尖，腹面皱缩而凹陷。头部可见未完全分化的触角，一对单眼及足；未完全分化的薄翅紧贴上腹部两侧；下腹部为环节。背面头部为未分化的倒三角形盾片，以下约有10个环节，其中颈部及尾部3节不甚明显。质脆易碎，横断面外层淡黄白色，内层深褐色，中空。在我国家蚕蛹的自动识别技术已经进行了许多年，发表在《昆虫学报》1996年11月号第39卷第4期第360-365页潘沈元等人的论文《雌雄蚕蛹近红外反射光谱的差异及其模式识别》，给出了国内首次采用近红外光谱自动监测的构思和具体的测试方案。给这一
技术领域：
提供了极为可靠的技术引导和提示。中国专利申请号201610563197.9中公开了《一种自动高速无损分拣活体雌雄蚕蛹或者活体雌雄蚕茧的工艺》，其中也包括了部分设备和比较完善的检测技术。经过本发明的发明人的认真研究，该项专利申请存在着：在分析光谱正常工作期间，一直拍摄图片图像的问题。由于蚕蛹排队顺序输送，中间会有空隙，此时拍摄的图片是一些无处理意义的空白冗余图像，这样会造成下一步图像数据量大，数据不准确，比较、处理图像运算复杂及判断失误等问题，在实际生产使用中，经常因为判断失误而停机，影响正常的自动检测。实际检测雌雄分辨率也难以达到合适的检测精度要求，虽然效率有所提高，但是准确度也仅仅和人工分辨检测相差不多。为了克服这个问题提出了本发明的目的。技术实现要素：本发明的发明目的是为了克服上述存在的不足而提出来的。即提供一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置。本发明的技术解决方案是这样实现的，该自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其特征在于由传动辊(1)驱动的输送带(2)的上方设置一个近红外光源(3)，与该光源相对应的位置具有光纤探头(4)，该光纤探头与光谱分析仪(5)相连接，光谱分析仪的输出端连接计算机(6)，在输送带(2)的上方，近红外光源(3)的前下方设置有一组激光发射和接收装置(7)，该装置的输出信号与光谱分析仪的控制电路相连接。本发明的有益的技术效果是：光谱分析仪在蚕蛹的运动过程中因蚕蛹的移动而产生间歇控制信号，自动控制光谱分析仪在有蚕蛹到来时的拍摄工作，无蚕蛹到来则不会拍摄。形成的图片图像可控、可调，无冗余的空白图像干扰，计算机处理、比对简单有效，大大提高了自动检测雌雄蚕蛹的准确度。附图说明图1是本发明的装置正面示意图，图2是图1的俯视图。附图中的序号为：1传动辊，2、输送带，3、近红外光源，4、光纤探头，5、光谱分析仪，6、计算机，7、激光发射和接收装置。具体实施方式下面结合附图中给出的实施例，对本发明的结构和使用进行详细说明。参照附图，该种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其特征在于由传动辊(1)驱动的输送带(2)的上方设置一个近红外光源(3)，与该光源相对应的位置具有光纤探头(4)，该光纤探头与光谱分析仪(5)相连接，光谱分析仪的输出端连接计算机(6)，在输送带(2)的上方，近红外光源(3)的前下方设置有一组激光发射和接收装置(7)，该装置的输出信号与光谱分析仪的控制电路相连接。根据实际工作需要，所述的一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其所说的传送带的周长为500-800毫米。更进一步的精确要求，所述的一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其所说的传送带的周长为670毫米。经过实际实验验证，该所述的一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其所说的传送带的传送速度为30-48米/分钟。最好能精确控制在40.2米/分钟。对于普通要求的检测，所述的一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其所说的光谱分析仪(5)是有效波长范围在900-1700nm，分辨率在2nm，采集光谱方式是漫反射模式的光谱分析仪。经过试验和验证，所述的一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其所说的光谱分析仪(5)是美国海洋光学公司生产的NIRQuest512型近红外光谱分析仪。也可以使用中国台湾生产制造的SW2540-NIRA型光谱分析仪。进一步，本发明的装置的自动分拣活体雌雄蚕蛹的方法，其特征在于经过排序处理的活体蚕蛹，进入到由传动辊(1)驱动的输送带(2)上面随传送带向后移动，当移动到近红外光源(3)前面的激光发射和接收装置(7)位置输送带上面时，近红外光源前面的激光发射装置产生一个光束直径约1mm的激光到达激光接收器，该激光接收器当蚕蛹到来时被阻挡，接收不到激光信号，产生一个触发信号，形成一个开关形式的导通，触发一个开关电路，此电路控制一个单片机产生一个5伏特、125-500毫安，3-5毫秒的驱动信号，该驱动信号输出驱动光谱分析仪(5)工作，控制光谱分析仪(5)拍摄从光纤探头(4)传送过来的光谱图片3-4张，然后光谱仪停止拍摄图片，直到下一个蚕蛹到来，拍摄的这3-4张光谱图片产生的信号送计算机(6)计算、比对，经算法处理后，识别雌雄蚕蛹。进一步，一种自动分拣活体雌雄蚕蛹的方法，其特征在于所说的光谱测量过程中，设定光谱分析仪的光谱采集速度为50-80张光谱/秒，每个蚕蛹采集3-4张光谱，分配每个蚕蛹采集时间为12.5～20ms，每秒测量12～26个蚕蛹。以下给出本发明的实际检测方案的试验实施例。检测材料准备，光谱分析仪使用美国海洋光学的NIRQuest512型近红外光谱分析仪；光纤探头使用中国台湾制造生产的瑞科(RiKo)光纤传感器FT-50ML-20；输送带采用步进电机驱动；具体的仪器参数，属于设备自身固有，不再赘述。试验使用的蚕蛹由青州蚕桑育种场提供的菁松、皓月、明湖、华康二号等4个品种，其中每个品种雌蚕蛹300个，雄蚕蛹300个，共2400个。试验共分为输送带转速30、35、40、42、45、48米/分钟，六个不同的转速段进行。经试验，速度30米/分钟效率偏低，48米/分钟的效率提高，但是识别率下降。该种自动分拣活体雌雄蚕蛹的装置，其特征在于由传动辊(1)驱动的输送带(2)的上方设置一个近红外光源(3)，与该光源相对应的位置具有光纤探头(4)，该光纤探头与光谱分析仪(5)相连接，光谱分析仪的输出端连接计算机(6)，在输送带(2)的上方，近红外光源(3)的前下方设置有一组激光发射和接收装置(7)，该装置的输出信号与光谱分析仪的控制电路相连接。试验方法如下：首先分别选出100个雌雄蚕蛹，令本装置进行识别学习，方法与《昆虫学报》1996年11月号第39卷第4期第360-365页潘沈元等人的论文《雌雄蚕蛹近红外反射光谱的差异及其模式识别》报道的基本相同。(本发明的装置的原始光谱的Log(1/R)和二阶导数的Log(1/R)因使用的近红外设备的扫描形式与波长范围与中国专利申请201610563197.9号和《雌雄蚕蛹近红外反射光谱的差异及其模式识别》论文中的一致或者基本一致，故不再给出识别后的坐标曲线。)然后，将每个品种的活体雌雄蚕蛹混合，经适当的处理，获得经过排序处理的活体蚕蛹，进入到由传动辊(1)驱动的输送带(2)上面随传送带向后移动，当移动到近红外光源(3)前面的激光发射和接收装置(7)的输送带上面，近红外发光器前面的激光发射装置产生一个光束直径约1mm的激光到达激光接收器，该激光接收器当蚕蛹到来时因被阻挡，因接收不到激光信号，而产生一个触发信号，形成一个开关形式的导通，触发一个开关电路，此电路控制一个单片机产生一个5伏特、125-500毫安，时间长度为3-5毫秒的驱动信号，该驱动信号输出驱动光谱分析仪(5)工作，控制光谱分析仪(5)拍摄从光纤探头(4)传送过来的光谱图片3-4张，然后光谱仪停止拍摄图片，直到下一个蚕蛹到来，拍摄的这3-4张光谱图片产生的信号送计算机(6)计算、比对，经算法处理后，识别雌雄蚕蛹。进一步，设定光谱分析仪的光谱采集速度为50-80张光谱/秒，每个蚕蛹采集3-4张光谱，分配每个蚕蛹采集时间为12.5～20ms，每秒测量12～26个蚕蛹。试验结果如下表：试验123456速度米/分钟303540424548测数个/秒261918171613激光脉冲延迟ms535533光谱拍摄张数/秒807572675550每个蚕蛹采集张数344433识别准确度％9596999998.599从上表中可以清楚看出，本发明增加了激光发射接收装置以后，稳定提高了雌雄蚕蛹检测的识别准确度。而且效率也有提高。当前第1页1 2 3