一种主动激发式光致多光谱成像的分选设备的制造方法_3

文档序号:9387385阅读:来源:国知局
超宽连续光谱照明,可以通过调节输入卤素灯的工作电流来调节卤素灯灯丝的温度,从而达到调节卤素灯工作光谱的目的。
[0039]为了保证分选的准确性,同时降低成本,紫外光源为汞灯、氙灯;射线光源为X光源、γ射线源或中子辐照源;激光光源为X光激光光源、真空紫外激光光源、紫外激光光源、可见激光源、红外激光源或中红外激光源。
[0040]主动激发光源根据实际应用的需要,也可以选用汞灯、氙灯等短波长的紫外光源和更短波长的X光光源、γ射线源和中子辐照源;也可以选用太赫兹光源、毫米波辐射源和微波源;也可以选用各种激光光源,包括X光激光光源、真空紫外激光光源、紫外激光光源、可见激光源、红外激光源、中红外激光源等,具体地,可以选用半导体激光、固体激光、气体激光、液体激光、塑料激光、陶瓷激光、玻璃激光、自由电子激光、准分子激光等激光光源。
[0041]为了进一步提高分选效率,分选设备所有的电信号都直接或通过下位机间接地跟中央处理计算机相连接,连接方式为通过总线结构连接或采用星形结构连接。
[0042]被检物料输送装置就是要让被检物料达到设计速度,使当这些被检物料离开被检物料输送装置时,获得足够的速度从而建立起一条设计中所需要的抛物线飞行轨迹,当被检物料沿着抛物线飞行轨迹下落时必须具有相对稳定的落点,当高速电磁阀开启,被检物料被从喷嘴中喷出的高速气流吹离原来的抛物线轨迹,沿着新的飞行轨迹下落时,也必须具有相对稳定的落点,并且与原抛物线轨迹的落点有明显的区分。将被检物料离开被检物料输送装置自由落下所形成的轨迹定义为原飞行抛物线轨迹,将被检物料被从喷嘴中喷出的高速气流吹离原来的抛物线轨迹落下所形成的轨迹定义为新的飞行轨迹,在原飞行抛物线轨迹的落点和新的飞行轨迹的落点之间,设置有分离隔板。这样能更好地实现不同物料的区分,完成分选作业。
[0043]为了进一步降低系统的噪声,更进一步提高自动分选机的准确性,优选,输送带的表面为深黑色的毛面。这样能最大可能地减少来自输送带发射光的干扰。
[0044]主动激发光源可以选择对输送带上的被检物料实现照明或也可以选择对飞离输送带且在飞行途中的被检物料实现照明,为了更好的抑制背景噪声,优选,主动激发光源对飞离输送带、且在飞行途中的被检物料实现照明(即在物料的飞行途中,多光谱成像装置对物料进行成像拍摄),具体实现方式可以是:主动激发光源、多光谱成像装置和分选执行装置集中安装在输送带的末端之外,其中,光谱成像装置和分选执行装置安装在原飞行抛物线轨迹的上方,主动激发光源安装在原飞行抛物线轨迹的上方或下方,且主动激发光源和多光谱成像装置安装在分选执行装置的前面,原飞行抛物线轨迹指被检物料离开被检物料输送装置自由落下所形成的轨迹。这样就可以对飞行途中的物料进行成像,镜头中不再有输送带的信号了,所以抑制了背景噪声。本申请将输送带的输送方向定义为从前到后的方向。
[0045]但有时候由于空间和信息处理时间的限制,把主动激发光源、多光谱成像装置和分选执行装置全部安装在一个地方可能是有困难的,因此,实现主动激发光源对飞离输送带、且在飞行途中的被检物料实现照明,具体实现方式也可以是:主动激发光源和多光谱成像装置安装在两个具有高度差的输送带之间,其中,光谱成像装置安装在原飞行抛物线轨迹的上方,主动激发光源安装在原飞行抛物线轨迹的上方或下方,分选执行装置安装在两个具有高度差的输送带之间的原飞行抛物线轨迹的上方或分选执行装置安装在被检物料输送装置的末端,即此时,分选选装置可以跟多光谱相机一起,安装在两个输送带之间,也可以安装在整个物料输送系统的末端,跟多光谱相机分开安装。当被分选的混合物料中所包含的种类繁多时,可将输送带进行多级设置,相邻两输送带之间形成一定的高度差,物料从前一个输送带飞出,在降落到第二个输送带之前,行成一段飞行抛物线轨迹。将主动激发光源和多光谱成像装置安装在两个具有高度差的输送带之间,也可以实现对飞行途中的物料进行成像,镜头中不再有输送带的信号了,所以抑制了背景噪声。为了提高分选的准确性,优选,上述两个输送带之间的高度差为20?50厘米。
[0046]无论在两个输送带之间,还是整个物料输送系统的末端,物料在沿着工作抛物线飞行的途中是没有输送带遮挡的,因此主动激发光源既可安装在原飞行抛物线轨迹的下方对被检物料实施透射式照明,也可安装在原飞行抛物线轨迹的上方对被检物料实施照明。优选地,主动激发光源和多光谱成像装置安装在这段飞行抛物线轨迹的上方,这样可以避免下落的灰尘落到主动激发光源和多光谱相机上。
[0047]上述主动激发光源的工作光路和多光谱成像装置的工作光路之间的夹角,优选,为30?60度,但不限于此。这样可以避免来自主动激发光源的光直接进入多光谱相机的镜头,从而提尚分选的准确性。
[0048]当主动激发光源对飞离输送带且在飞行途中的物料实现照明时,且来自主动激发光源的光以上述优选的角度(主动激发光源的工作光路和多光谱成像装置的工作光路之间的夹角为30?60度)入射到被检物料时,主动激发光源照射的光如果能够穿透被检物料,则透过被检物料的光将毫无阻挡地继续前行并离开多光谱成像装置的视场,即在多光谱相机的视场范围内该光线除了被检物料外将不再照射到任何物体,从而保证多光谱相机采集到的图像信号完全来自被检物料,从而极大地抑制了背景噪声,也即在飞行途中对物料成像,那么在镜头中不会有输送带了,只有被检物料了,所以在多光谱相机的视场范围内,只有被检物料。由于被检物料的前后无任何物体,无遮无挡,光线除了照射到被检物料,在多光谱相机的视场范围内,也就不可能照射到别的物体了。主动激发光源对飞离输送带、且在飞行途中的被检物料实现照明,还有一个额外的好处是,可以将主动激发光源安装在原飞行抛物线轨迹的下方,实施透射式照明,但要确保来自主动激发光源的光不能直接进入多光谱相机的镜头,优选,主动激发光源的工作光路和多光谱成像装置的工作光路之间的夹角为30?60度,但不限于此。在物料的飞行途中,对物料进行成像拍摄,可以同时拥有反射式照明和透射式照明的灵活性,在项目的实施过程中,可以根据需要灵活使用,极大地提高本发明的通用性。相对于图9的配置,图10的配置特别适合数据采集量巨大,需要较长的时间进行数据处理和数据分析的场合。
[0049]本申请,采用主动激发光源,覆盖到极端波长的γ射线和X射线,也覆盖到微波波段,几乎适用于所有混合物料的分选;可只在特别关心的几个特征波段进行多光谱成像,而无需对工作波段范围进行不加甄别的连续的超光谱成像,成本低廉,使用性广;数据处理量少,极大地提高了识别速度,提高了设备的生产效率。
[0050]本发明未提及的技术均参照现有技术。
[0051]本发明主动激发式光致多光谱成像的分选设备利用被检物料在光或外来辐射的照射下会反射或发射具有一定特征的光谱,多光谱成像装置收集来自被检物料的光谱信号和成像信号,从而识别被检物料或产品,完成对被检物料的分选,具有干法识别、干法分选、分辨率高、分选准确、分选高效、分选无三废等的特点,且适用性广,对各种材质、各种状态(固态、液态、气态)的混合物料都可以实施分选。
【附图说明】
[0052]图1为本发明主动激发式光致多光谱成像的分选设备分选原理示意图;
[0053]图2为本发明多光谱成像装置的光路设计示意图;
[0054]图3为卤素灯照明的发射光谱图;
[0055]图4为被分选物料在飞离输送带后形成的抛物线轨迹;
[0056]图5为用于照明激光的激光谱线示意图;
[0057]图6为分选执行装置的分选示意图;
[0058]图7为总线结构的信息连接方式;
[0059]图8星形结构的信息连接方式;
[0060]图9主动激发式光致多光谱成像的分选设备的一种配置方式,把主动激发光源、多光谱相机、分选执行机构全部安装在输送带末端外的原飞行抛物线轨迹上方。
[0061]图10主动激发式光致多光谱成像的分选设备的另一种配置方式,把主动激发光源、多光谱相机安装在两个有一定高度差的输送带之间的物料飞越区。
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