一种椭球形水果的图像和光谱采集装置

本实用新型涉及农业智能设备技术领域，具体而言，涉及一种椭球形水果的图像和光谱采集装置。

背景技术：

我国是农产品出口大国，每年会向欧美、日、韩等发达国家出口大量的产品，在我国出口的农产品中水果占有相当大一部分比例，虽然每年我国出口大量的水果，但仍有很多水果不能通过欧美国家的检测，究其原因并不是内在质量的问题，而是由于我国相对落后的水果检测水平，我国现有的检测手段往往是通过计算机视觉技术来检测其表面是否有缺陷或检测其颜色和大小等特征来判断，但这些特征并不足以完全的表征一个水果的品质，所以目前急需一种既能够检测水果表面信息又能够检测水果内部信息的检测装置。

为了全面的检测水果外部特征和内部特征就需要一种水果图像和光谱采集装置，虽然目前存在一些水果图像和光谱采集装置，但仍然存在一些不足，不能够实现多方位、多角度的采集水果图像和光谱信息，这就大大降低了检测的准确性，所以目前急需一种能够实现多方位、多角度采集水果图像和光谱的检测装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：

现有的水果检测装置不能实现多方位、多角度的采集水果图像和光谱信息，检测的准确性较低。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种椭球形水果的图像和光谱采集装置，包括采集箱、载物盘、相机、光谱仪、第一驱动电机、第二驱动电机、控制台，所述采集箱内侧顶部连接第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机与相机通过第一伸缩杆连接，所述第二驱动电机与光谱仪通过第二伸缩杆连接，所述采集箱内侧底部连接控制台，所述控制台内部设置旋转电机和控制器，所述控制台与连接杆的一端同轴固定连接，所述连接杆的另一端与载物盘连接，所述载物盘上设置有压力传感器，所述控制器与压力传感器、第一驱动电机、第二驱动电机和旋转电机连接，所述采集箱内侧顶部设置有led灯组。

可选地，所述采集箱内部设置隔板，所述连接杆贯穿隔板，所述载物盘位于隔板上部。

可选地，所述采集箱与前挡板和后挡板为均可拆卸连接，所述前挡板和后挡板均设置有把手。

可选地，所述载物盘为圆盘状，所述载物盘的直径为12-13cm。

可选地，所述采集箱内壁两侧设置有滑槽，所述相机和光谱仪相对位置均设置有滑块。

可选地，所述相机和光谱仪与电脑连接。

可选地，所述采集箱内部表面设置有白色涂层。

可选地，所述光谱仪为高光谱图像采集仪。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型种椭球形水果的图像和光谱采集装置，通过在采集箱内设置有相机和光谱仪，相机和光谱仪可在采集箱设置的滑槽内上下滑动，采集箱内侧底部设置有控制台，控制台与载物盘通过连接杆连接，将椭球形水果放置在载物盘上，载物盘内的压力传感器将信号传递给控制器，控制器将信号发送给转动电机、第一电机和第二电机，转动电机控制连接杆带动载物盘进行转动，第一电机带动相机上下滑动，第二电机带动光谱仪上下滑动，能够实现对椭球形水果的多方位、多角度的采集图像和光谱信息，提高检测结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型一种椭球形水果的图像和光谱采集装置的立体结构图一；

图2为本实用新型实施例中的立体结构图二；

图3为本实用新型实施例中的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的隔板、载物盘、控制台的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的a部分放大示意图(本附图为解释相机和光谱仪与滑槽的连接结构，正常使用时滑块位于滑槽内部)；

图6为本实用新型实施例中的控制台的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中的立体结构示意图三。

附图标记说明：

1-采集箱，2-第一驱动电机，3-第二驱动电机，4-相机，5-光谱仪，6-滑槽，7-第一伸缩杆，8-第二伸缩杆，9-隔板，10-载物盘，11-连接杆，12-控制台，13-把手，14-后挡板，15-压力传感器，16-滑块，17-转动电机，18-控制器，19-前挡板，20-led灯组。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

结合图1至图3所示，本实用新型提供一种椭球形水果的图像和光谱采集装置，包括采集箱、载物盘、相机、光谱仪、第一驱动电机、第二驱动电机、控制台，所述采集箱内侧顶部连接第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机与相机通过第一伸缩杆连接，所述第二驱动电机与光谱仪通过第二伸缩杆连接，所述采集箱内侧底部连接控制台，所述控制台内部设置旋转电机和控制器，所述控制台与连接杆的一端同轴固定连接，所述连接杆的另一端与载物盘连接，所述载物盘上设置压力传感器，所述控制器与压力传感器、第一驱动电机、第二驱动电机和旋转电机连接，所述采集箱内侧顶部设置有led灯组。

结合图4所示，所述采集箱内部设置隔板，所述连接杆贯穿隔板，所述载物盘位于隔板上部。

所述连接杆设置为伸缩杆，可根据椭球形水果的大小进行调节，以此来选择最合适的高度。

所述采集箱与前挡板和后挡板为可拆卸连接，所述前挡板和后挡板均设置有把手，采集箱前后两侧挡板可以上下移动，可以从采集箱前后两侧放置待测水果。

所述采集箱与上挡板为可拆卸连接，所述上挡板设置有把手，进行检测时可通过上挡板将水果放置于载物盘上。

所述载物盘为圆盘状，所述载物盘的直径为12-13cm，略大于苹果、梨以及水蜜桃等水果的直径。

所述采集箱内壁两侧设置有滑槽，所述相机和光谱仪相对位置均设置有滑块，当第一驱动电机驱动相机和第二驱动电机驱动光谱仪上下移动时，可通过滑槽和滑块来固定相机和光谱仪的移动位置。

所述控相机和光谱仪与电脑连接，可将相机和光谱仪采集到的图像和光谱信息传送到电脑中，通过电脑进行水果质量评定和数据储存。

所述采集箱内部表面设置有白色涂层，与水果的颜色形成对比，不影响对水果图像和光谱的采集。

所述采集箱设置为不透光板材，可以减小外界光源的干扰。

所述光谱仪为高光谱图像采集仪。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本实用新型领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

工作原理：将椭球形水果放置在载物盘上，压力传感器通过检测载物盘的载物面的压力变化来通过控制器来控制下面电机的开启。载物盘上的压力传感器接收压力信号后传输到控制器，控制器控制转动电机、第一驱动电机、第二驱动电机，转动电机驱动载物盘转动，第一驱动电机驱动相机上下移动，第二驱动电机驱动光谱仪上下移动，通过相机采集到水果外表面的图像，光谱仪采集到水果内部图像，并将信息传输到电脑中，用于多方位、多角度判断水果质量，可以有效提高水果检测的准确性。