专利名称：单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采集颗粒图像的取像装置，具体地讲，是一种单镜 头颗粒判定仪的旋转取像装置。
背景技术：
颗粒判定仪器的原理是采用CCD成像技术采集被测颗粒的外观图像，输 入计算机后对图像进行处理分析，得出被测颗粒的外观形状、尺寸大小、色 泽、内部结构等信息。颗粒判定仪器目前使用很广泛，主要应用食品领域和工业领域。其中食品领域主要涉及以下几种颗粒的判定谷物颗粒的判定， 如小麦、玉米、大米、杂粮、稻谷、糙米等；油料作物颗粒的判定，如大 豆、油菜籽、花生、芝麻等；其他植物果实颗粒判定，如苹果、草莓、葡萄 等。工业领域主要有各种金属、非金属的原料颗粒、磨损颗粒等的判定。颗粒判定仪器目前采用的取像装置一般有以下两种方式 一种是单镜头 取像装置，另一种是多镜头取像装置。如图1所示，为单镜头颗粒判定仪的 取像装置9的示意图，这种单镜头取像装置9具有固定在被测颗粒上方的一 个摄像头91，被测颗粒90放置在物料板92上，被测颗粒90可以是单颗粒也 可以是群体颗粒(图1中示出了多颗粒的情况)。该单镜头取像装置的优点是 获得信息速度快、图像处理量少、设计及制造的成本低。缺点是只能反映颗 粒单面的外观信息，由此容易导致判断结果出现误判，从而影响颗粒判定仪 的准确度。如图2所示，为多镜头颗粒判定仪的取像装置的结构示意图。如图2所 示，该多镜头取像装置8—般采取2个或2个以上位置固定的摄像头81，被 测物料80被放置在透明的物料板82上，通过位于多个方位的摄像头81对颗 粒80不同表面取像并分析。被测颗粒80可以是单颗粒也可以是群体颗粒(图2中仅示出的多颗粒的情况)。该多镜头取像装置获得图像信息多，处理结果 的准确度高，但由于摄像头数量多，增加了成本。另外，该两种颗粒判定仪的取像装置在对群体颗粒的判定，如果颗粒之间布料不均匀，产生颗粒之间相互接触的现象(如图1中的A处和图2中的 B处)，则容易导致计算机图像处理结果与事实不符，即产生误判，从而也影 响颗粒判定仪的判定准确度。因此，有必要提供一种新型的颗粒判定仪取像装置，来解决现有取像装 置存在的上述问题。发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种单镜头颗粒判定仪的旋 转取像装置，其能够采用一个摄像装置即可从两个或两个以上的方位(例如 正面、侧面、反面等)釆集被测颗粒的图像信息，从而提高颗粒判定仪的判 定准确度。本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种单镜头颗粒判定仪的 旋转取像装置，其在对群体颗粒进行判定时，能够使颗粒之间布料均匀，从 而提高颗粒判定仪的判定准确度。本实用新型的上述技术问题可采用如下技术方案来解决， 一种单镜头颗 粒判定仪的旋转取像装置，包括水平放置的透明物料板和摄像口朝向所述透 明物料板的一个摄像装置，该取像装置还包括一旋转装置，所述的摄像装置 连接于该旋转装置上，并且由该旋转装置带动摄像装置围绕物料板转动。在本实用新型的可选实施方式中，该旋转装置包括具有旋转输出轴的旋 转驱动装置和连接于旋转输出轴上的支杆，所述的摄像装置连接于所述支杆 上。在上述实施方式中，所述的支杆为悬臂梁，其一端连接旋转输出轴上， 另一端连接于摄像装置上。在上述实施方式中，所述的支杆可为跨过物料板的横梁，该横梁--端连接于旋转输出轴，另一端连接于一旋转支撑轴上，所述的摄像装置连接于横 梁上对应物料板的位置上。在上述实施方式中，所述的旋转输出轴的轴线可平行于所述水平物料板 所在平面。在本实用新型中，作为另一种可选的实施方式，所述的旋转装置可包括 围绕所述物料板设置的半环形或环形导轨、旋转驱动装置以及由该旋转驱动 装置驱动转动的滚轮，所述的滚轮设置在导轨上，所述的摄像装置连接于旋 转驱动装置上。在本实用新型中，所述的旋转驱动装置可为电机。在本实用新型中，所述的旋转驱动装置可包括电机和连接于电机的减速 机构。在本实用新型中，所述的减速机构可为齿轮减速机构、皮带轮减速机构 或链轮减速机构。在本实用新型中，所述的电机可进一步为步进电机，从而能够通过控制 步进电机的脉冲个数来控制旋转角度，通过控制步进电机脉冲的频率控制摄 像头旋转的速度。在本实用新型中，在所述的物料板上可连接有振动器，从而通过振动来 使群体物料布料均匀。在本实用新型中，在所述物料板上还连接有减震装置，例如减震垫或减 震弹簧等，以减少物料板振动时与其他装置相碰而对仪器产生破坏作用。采用本实用新型的单镜头颗粒判定仪的取像装置效果是显著的，由于摄 像装置连接于能够带动摄像装置围绕物料板转动的旋转装置上，从而该摄像 装置能够围绕物料板任意转动，对被测颗粒的不同方位(例如正面、侧面、 反面等)进行取像，以获得被测颗粒较多的图像信息，保证了颗粒判定的准 确性。并且由于仅采用一个摄像头即可通过旋转实现多方位采集图像信息， 与多镜头颗粒判定仪相比，极大地降低了仪器的成本。
图1现有单镜头颗粒判定仪的取像装置示意图；图2现有多镜头颗粒判定仪的取像装置示意图；图3本实用新型的取像装置的一个实施方式结构示意图；图4图3的侧向视图；图5本实用新型的取像装置的另一种实施方式结构示意图； 图6本实用新型的取像装置的再一种实施方式结构示意图； 图7本实用新型的图6的A-A剖面图。
具体实施方式
如图3 —图6所示，本实用新型的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，包 括水平放置的透明物料板2、摄像口 11朝向所述透明物料板2的一个摄像装 置1以及旋转装置3，所述的摄像装置1连接于该旋转装置3上，并且由该旋 转装置3带动摄像装置1围绕物料板2转动。该摄像装置1可具体采用如图3 一图7所示的摄像头。这样，在采集物料板2上的被测颗粒10的图像信息时， 在一个方位例如正面采集完被测颗粒10的图像信息后，可通过旋转装置3带 动摄像装置1旋转而在其他需要的方位(例如侧面、反面等)对被测颗粒10 采集图像信息，从而采用一个摄像头即可实现从多方位对被测颗粒IO采集图 像信息，不但提高了颗粒判定仪的颗粒判定准确性，而且与多镜头颗粒判定 仪相比，也极大地降低了仪器的成本。在本实用新型中，带动摄像装置1围绕物料板2转动的旋转装置可采用 多种结构形式，只要能够使摄像装置1围绕物料板2转动，从而从多方位对 被测颗粒10取像即可，其具体结构可不作限制。如图3 —图5所示，作为旋转装置3的一个可选实施方式，该旋转装置3 可包括具有旋转输出轴31的旋转驱动装置30和连接于旋转输出轴31上的支 杆32，所述的摄像装置1连接于所述支杆32上，从而在旋转驱动装置30驱动旋转输出轴31转动时，通过支杆32带动摄像装置1围绕物料板2转动， 从而对物料板2上的被测颗粒从多方位取像。如图3 —图5所示，在上述实施方式中，所述的旋转输出轴31的轴线可 平行于所述水平物料板2所在平面。如图3、图4所示，作为上述实施方式的一个可选例子，所述的支杆32 可为悬臂梁，其一端321连接旋转输出轴31上，另一端322连接于摄像装置 l上。这样，通过旋转输出轴31的旋转，可带动支杆32使支杆32端部的摄 像装置围绕物料板2转动，来从多个方位对被测物料取像。其中，如图3、图 4中实线部分为摄像装置1位于物料板2的上方而对物料板2上的被测颗粒 10的正面取像的状态，虚线部分为摄像装置1随支杆32转动到物料板2的下 方而对被测颗粒10的反面取像的状态。如图5所示，作为上述实施方式另一个可选例子，所述的支杆32可为跨 过物料板2的横梁，该横梁一端323连接于旋转输出轴31，另一端324连接 于一旋转支撑轴33上，所述的摄像装置1连接于横梁上对应物料板2的位置 上。这样，由于构成支杆32的横梁两端分别由旋转输出轴31和旋转支撑轴 33的支撑，结构比较稳定。该旋转支撑轴33可具体转动支撑在颗粒判定仪的 固定件上，例如基座或壳体上，图中未示出。其中在图5中，实线部分为摄 像装置1位于物料板2的上方而对物料板2上的被测颗粒10的正面取像的状 态，虚线部分为摄像装置1随横梁(支杆32)转动到物料板2的下方而对被 测颗粒10的反面取像的状态。在本实用新型中，如图6、图7所示，作为另一种可选的实施方式，所述 的旋转装置3可包括围绕所述物料板2设置的半环形或环形导轨34、旋转驱 动装置30以及由该旋转驱动装置30驱动转动的滚轮35，所述的滚轮35设置 在导轨34上，所述的摄像装置1连接于旋转驱动装置30上。这样，当旋转 驱动装置30驱动滚轮35转动时，该滚轮35带动连接于旋转驱动装置30上 的摄像装置1沿导轨34移动，从而能够在物料板2周围所需的方位对物料板 2上的被测颗粒10进行取像。在本实用新型中，上述的旋转驱动装置30可为电机，该旋转驱动装置也 可包括电机和连接于电机的减速机构，在此不作限制。所述的减速机构可为 齿轮减速机构、皮带轮减速机构或链轮减速机构等。在本实用新型中，所述构成旋转驱动装置30的电机可进一步为步进电机， 从而能够通过控制步进电机的脉冲个数来控制旋转角度，通过控制步进电机 脉冲的频率控制摄像装置1旋转的速度，使摄像装置1位于所需的方位上。在本实用新型中，如图6所示，为防改善群体颗粒之间相互接触而影响 图像信息的准确型，在所述的物料板2上可连接有振动器4，从而通过该振动 器4的振动来使群体物料布料均匀，进一步提高颗粒判定仪的判定准确性。 该振动器4可采用电磁气、液等振动方式，或者手动操作方式，只要能够产 生振动即可，其具体结构可不作限制。该振动器4使物料板4的振动方向可 以是垂直振动也可以是水平振动，可以往复式振动也可以是回转式振动。如图6所示，在本实用新型的物料板2上还可连接有减震装置5，例如减 震垫或减震弹簧等，以减少物料板2振动时与其他装置(如支撑物料板2的 支撑)相碰而对仪器产生破坏作用。采用本实用新型的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，能够釆用一个摄 像装置来从多方位获得被测颗粒图像和数据，从而提高颗粒判定的准确性。 本实用新型既可以用于单颗粒判定，也可以用于多颗粒判定，且不受颗粒形 状限制，适用于多品种、多形状颗粒。本实用新型的上述具体实施例为几种可选实施方式，仅用于说明本实用 新型，而非用于限制本实用新型。
权利要求1. 一种单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，包括水平放置的透明物料板和摄像口朝向所述透明物料板的一个摄像装置，其特征在于，该取像装置还包括一带动摄像装置围绕物料板转动的旋转装置，所述的摄像装置连接于该旋转装置上。
2、 如权利要求1所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在于， 所述旋转装置包括具有旋转输出轴的旋转驱动装置和连接于旋转输出轴上的 支杆，所述的摄像装置连接于所述支杆上。
3、 如权利要求2所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在于， 所述的支杆为悬臂梁，其一端连接旋转输出轴上，另一端连接于摄像装置上。
4、 如权利要求2所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在于， 所述的支杆为跨过物料板的横梁，该横梁一端连接于旋转输出轴，另一端连 接于一旋转支撑轴上，所述的摄像装置连接于横梁上对应物料板的位置上。
5、 如权利要求2所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在于， 所述的旋转输出轴的轴线平行于所述水平物料板所在平面。
6、 如权利要求1所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在于， 所述的旋转装置包括围绕所述物料板设置的半环形或环形导轨、旋转驱动装 置以及由该旋转驱动装置驱动转动的滚轮，所述的滚轮设置在导轨上，所述 的摄像装置连接于旋转驱动装置上。
7、 如权利要求2或6所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征 在于，所述的旋转驱动装置为电机。
8、 如权利要求2或6所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征 在于，所述的旋转驱动装置包括电机和连接于电机的减速机构。
9、 如权利要求1所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在于， 在所述的物料板上连接有振动器。
10、 如权利要求9所述的单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，其特征在 于，在所述物料板上还连接有减震装置。
专利摘要本实用新型提供了一种单镜头颗粒判定仪的旋转取像装置，包括水平放置的透明物料板和摄像口朝向所述透明物料板的一个摄像装置，其中该取像装置还包括一旋转装置，所述的摄像装置连接于该旋转装置上，并且由该旋转装置带动摄像装置围绕物料板转动。本实用新型通过旋转装置带动摄像装置转动，能够采用一个摄像装置从两个或两个以上的方位(例如正面、侧面、反面等)采集被测颗粒的图像信息，从而提高颗粒判定仪的判定准确度，减少使用的摄像装置的数量，降低成本。
文档编号G01B11/00GK201094006SQ20072017005
公开日2008年7月30日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者伟 郝 申请人:北京东孚久恒仪器技术有限公司