机间接地跟中央处理计算机相连接，连接方式为通过采用总线结构连接；
[0087]多光谱成像装置包括分光装置；来自被检物料的光信息，进入分光装置后，被等价地分成两条以上的等价光路，在每一条等价光路上，均配置一个完全等价的成像相机；每个成像相机从外到内依次包括:带通滤光片、透镜组、窄带滤光片和焦平面阵列，透镜组间设有光阑；
[0088]主动激发光源的安装为:使从主动激发光源沿着其工作光路出射的光照射到多光谱成像装置的识别区上的被检物料，而从多光谱成像装置的识别区上的被检物料发射的光不可直接进入到多光谱成像装置中，为实现前述目的，具体设计为:主动激发光源的工作光路和多光谱成像装置的工作光路所成夹角为40度。
[0089]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。
[0090]如图10所示，主动激发光源飞离输送带且在飞行途中的被检物料实现照明: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，光谱成像装置和主动激发光源安装在原飞行抛物线轨迹的上方，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。
[0091]分选时，被选花生在输送带103上，随着输送带103 —起往前运动，在运动到多光谱成像装置的识别区105时，受到宽谱带的来自卤素灯的光束的照明，被卤素灯照明的被选花生上散射出来的光，被多光谱成像装置107俘获成像。例如在图2所示的多光谱成像光路系统中，以最简化的形式，仅仅选取第一条光路203、第二条光路204和第三条光路，构成三光路形式的三光谱成像模式。特别地，三个光路中的窄带滤光片的中心波长被分别设计成红色、绿色和蓝色时，该多光谱成像系统根据色差就能识别出在花生产品中出现的破损花生。品质完好的花生，色泽为红色；破损的花生，表皮脱落，果肉外露，色泽为白色。明显的颜色差异是实现对花生品质分选的基础。当被识别出来的破损花生通过多光谱成像装置的识别区105以后，继续前行到输送带103的末端，将飞离输送带103并沿着抛物线轨迹601落下。当被识别出来的破损花生飞过设置在抛物线轨迹601附近的喷嘴605时，高速电磁阀604将根据来自中央处理计算机700的指令开启，从而使破损花生偏离抛物线601轨迹，沿着从喷嘴605出来的高速气流方向606落下，实现对破损花生的分选作业。
[0092]上述输送带的宽度可以提高到5米以上，加上输送带本身的高速运转，每小时可以分选10吨以上的花生，准确率为99.99%。
【主权项】
1.一种主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:包括机架、被检物料输送装置、主动激发光源、多光谱成像装置、分选执行装置和中央处理计算机； 被检物料输送装置包括变频电机、输送带、主动辊子和从动辊子；变频电机、主动辊子和从动辊子均安装在机架上；输送带一端套接在主动辊子的外围、另一端套接在从动辊子的外围；变频电机与主动辊子电联接； 多光谱成像装置垂直地安装在输送带上方的机架上； 主动激发光源安装在输送带上方、多光谱成像装置一侧或两侧的机架上，对输送带上的被检物料或飞离输送带且在飞行途中的被检物料实现照明； 分选执行装置包括高压储气罐、高速电磁阀和喷嘴，高压储气罐安装在输送带末端的机架上；高速电磁阀有两个以上、且均装设在高压储气罐的侧壁；每个高速电磁阀的出气端均装有一个喷嘴； 变频电机、多光谱成像装置、主动激发光源和高速电磁阀均与中央处理计算机电联接。2.如权利要求1所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:多光谱成像装置包括分光装置；来自被检物料的光信息，进入分光装置后，被等价地分成两条以上的等价光路，在每一条等价光路上，均配置一个完全等价的成像相机。3.如权利要求2所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:每个成像相机从外到内依次包括:带通滤光片、透镜组、窄带滤光片和焦平面阵列，透镜组间设有光阑；窄带滤光片的中心波长设定在被检物料料光谱的特征吸收峰位置。4.如权利要求3所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:用反射镜组或者晶体光栅替代透镜组；来自被检物料的光信息，进入分光装置后，被等价地分成两条等价光路，其中，一等价光路上的窄带滤光片的中心波长被选择在1656纳米的波长位置、另一等价光路上的窄带滤光片的中心波长被选择在1724纳米的波长位置。5.如权利要求1-4任意一项所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:主动激发光源的安装为:使从主动激发光源沿着其工作光路出射的光照射到多光谱成像装置的识别区上的被检物料，而从多光谱成像装置的识别区上的被检物料发射的光不可直接进入到多光谱成像装置中。6.如权利要求5所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:主动激发光源的工作光路和多光谱成像装置的工作光路所成的夹角为30?60度。7.如权利要求6所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于: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: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； 或者: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安装在被检物料输送装置的末端。8.如权利要求7所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:两个输送带之间的高度差为20?50厘米；主动激发光源安装在原飞行抛物线轨迹的上方。9.如权利要求1-4任意一项所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于:主动激发光源为齒素灯、紫外光源、射线光源、太赫兹光源、毫米波辐射源、微波源和激光光源；其中，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；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。10.如权利要求1-4任意一项所述的主动激发式光致多光谱成像的分选设备，其特征在于: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飞行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；被检物料输送装置的最低点离地面的高度为1-2米；喷嘴所喷出气流的发散角为10?45度。
【专利摘要】本发明公开了一种主动激发式光致多光谱成像的分选设备，包括机架、被检物料输送装置、主动激发光源、多光谱成像装置、分选执行装置和中央处理计算机。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。
【IPC分类】B07C5/342
【公开号】CN105107760
【申请号】CN201510522815
【发明人】王善忠, 朱敏, 黄胜弟, 王国力
【申请人】南京爱丁堡环保科技有限公司, 南京波长光电科技股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月24日