一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置

1.本实用新型涉及农业智能设备技术领域，尤其涉及一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置。


背景技术：

2.梨作为一种常见的水果，不仅营养价值高，而且具有降火、止咳和排毒等功效，深受人们的喜爱。梨在采摘、包装和运输过程中，易受碰撞和挤压造成早期损伤，肉眼不易辨别。如果不能及时分拣出来，易造成衍生腐烂，最终导致大量损坏。除此之外，梨还经常有色泽不均和脐部腐烂等缺陷，需要及时挑拣。传统的人工挑选方法费时费力，且很难辨别隐性损伤，再加上人工计数效率低，更可能造成二次损伤。目前还没有完备的基于高光谱成像技术的自动分拣及计数装置，因此需要一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中人工检测破坏样品、检测精度和效率低且易造成二次损伤等问题，本实用新型的目的在于提供一种梨的自动无损检测分拣及计数装置。
4.本实用新型所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，包括传送带，传送带上均匀固定一定数量的底座，所述传送带的两端分别是第一输送机和第二输送机，靠近第一输送机一端的传送带上安装有黑箱，靠近第二输送机的一端的传送带上安装有光电传感器，光电传感器通过导线将信号传递到单片机，单片机做出反应，再将信号发送给显示屏，传送带中间设有转动臂和抓取夹，第一输送机上安装有导向板。
5.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述黑箱包含四个光源和高光谱成像仪，高光谱成像仪采集的光谱波长为900-1700nm，成像分辨率为320像素
×
250像素，所述光源采用led灯、光源散射角为120
°
、中心波长为710nm、半波宽度为20nm。
6.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述底座边缘均匀固定在传送带上，所述底座直径为4-7cm，材质为不透光橡胶圈，小于梨的平均直径。
7.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述导向板安装在第一输送机上，是一个可开关装置，开关频率和底座到达第一输送机底端的频率保持一致。
8.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述第一输送机与第二输送机结构相同，其升降由第一升降台和第二升降台分别控制，第一输送机的最低位置为水平状态，所述第一输送机和第二输送机内侧壁均为气囊材质，因气囊有一定的压缩性且材质柔软，利于保护梨不受损坏。
9.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述抓取夹上涂有硅胶材质的保护套，材质软，不易造成二次损伤，所述抓取夹呈现灯笼状结构。
10.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述计算机发出的信号由控制台接收，所述第一升降台、第二升降台以及传送带的速度均由控制台控制。
11.上述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，所述黑箱上安装有自动门，开关频率和高光谱成像仪的检测时间相对应，传送带的速度和高光谱成像仪的检测速度保持一致。
12.本实用新型提出的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，有益效果在于：通过高光谱采集装置获取水果的图像和光谱信息，计算机判断是否有缺陷或损伤，并将信号传送到控制台，若有损伤，控制台便启动损伤水果抓取装置，转动臂转动90
°
，抓取夹到达合适高度，将对应的梨取出；若无损伤，不启动损伤水果抓取装置，传送带继续输送，当经过计数装置时，计数装置统计输送过去的梨的数目。综上，可以进行批量检测，自动化程度高，效率高，避免了二次损伤，提高了产业的经济效益。
附图说明
13.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
14.图1为本实用新型提出的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置的立体结构示意图。
15.图2为本实用新型提出的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置的黑箱内部示意图。
16.图中1.高光谱成像仪，2.第一输送机，3.光源，4.黑箱，5.计算机，6.转动臂，7.抓取夹，8.单片机，9.显示屏，10.第二输送机，11.第二升降台，12.光电传感器，13.底座，14传送带，15.导向板，16.第一升降台，17.控制台
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型示例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
18.参照图1-2，一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，包括第一输送机2，其升降由第一升降台16控制，第一升降台2上安装有导向板15，导向板15将梨导向到底座13上，传送带14将梨传送到黑箱4，黑箱4内的光源3工作，光源3照射放置在底座上的梨，高光谱图像被高光谱成像仪1捕获，高光谱图像被传送到计算机5，计算机5通过特征提取、数据处理和数据分析，判断是否损伤，并将结果传递给控制台17，若有损伤控制台17启动水果抓取装置，转动臂6转动，抓取夹7对损伤的梨进行抓取；若没有损伤，则不启动水果抓取装置，传送带14将梨传送到光电传感器12处，光电传感器12检测到信号，通过导线将信号传递给单片机8，单片机8做出反应后，向显示屏9传递信号，显示屏9显示个数，梨通过传送带14运到第二输送机10。
19.此为一个工作流程，所有送入第一输送机的梨重复上述操作，等所有的梨检测完毕，关闭设备。
20.以上所述，为本实用新型的具体实施方式，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于，包括传送带(14)，传送带(14)上均匀固定一定数量的底座(13)，所述传送带(14)的两端分别是第一输送机(2)和第二输送机(10)，靠近第一输送机(2)一端的传送带(14)上安装有黑箱(4)，靠近第二输送机(10)的一端的传送带(14)上安装有光电传感器(12)，光电传感器(12)通过导线将信号传递到单片机(8)，单片机(8)做出反应，再将信号发送给显示屏(9)，传送带(14)中间设有转动臂(6)和抓取夹(7)，第一输送机(2)上安装有导向板(15)。2.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述黑箱(4)包含四个光源(3)和高光谱成像仪(1)，高光谱成像仪(1)采集的光谱波长为900-1700nm，成像分辨率为320像素
×
250像素，所述光源(3)采用led灯、光源散射角为120
°
、中心波长为710nm、半波宽度为20nm。3.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述底座(13)边缘均匀固定在传送带(14)上，所述底座(13)直径为4-7cm，材质为不透光橡胶圈，小于梨的平均直径。4.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述导向板(15)安装在第一输送机(2)上，是一个可开关装置，开关频率和底座(13)到达第一输送机(2)底端的频率保持一致。5.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述第一输送机(2)与第二输送机(10)结构相同，其升降由第一升降台(16)和第二升降台(11)分别控制，所述第一输送机(2)的最低位置为水平状态，所述第一输送机(2)和第二输送机(10)的内侧壁均为气囊材质。6.根据权利要求1所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述抓取夹(7)上涂有硅胶材质的保护套，所述抓取夹(7)呈现灯笼状结构。7.根据权利要求5所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述第一升降台(16)、第二升降台(11)以及传送带(14)的速度由控制台(17)控制，控制台(17)的信号由计算机(5)发出。8.根据权利要求2所述的一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置，其特征在于：所述黑箱(4)上安装有自动门，开关频率和高光谱成像仪(1)的检测时间相对应，传送带(14)的速度和高光谱成像仪(1)的检测速度保持一致。

技术总结
本实用新型涉及农业智能设备技术领域，尤其涉及一种基于高光谱成像仪的梨损伤无损检测及分拣计数装置。本实用新型的目的在于提供一种梨的自动无损检测分拣及计数装置，该自动无损检测分拣及计数装置，包括传送带，传送带上均匀固定一定数量的底座，所述传送带的两端分别是第一输送机和第二输送机，靠近第一传送带一端的传送带上安装有高光谱检测装置，靠近第二输送机的一端安装有计数装置，传送带中间设有损坏水果抓取装置。该装置能够将损伤的梨识别分拣出来，并实现计数功能，自动化程度高，效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：刘大洋 吕凤 王恩凤 郭敬涛 章慧婷
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/7/22