谷物片测量系统和方法、以及谷物片收集、移动和测量系统与流程

本发明涉及一种用于经历压片过程的谷物的测量系统、一种测量方法以及一种收集、移动和测量系统，压片以定义谷物片厚度。

背景技术：

1、现有技术下广泛已知和使用的用于测量谷物片(例如，大豆片)的方法涉及对谷物的非自动化测量。这种非自动化测量方法需要对熟练掌握从被测物质(在这种情况下为谷物片)获得信息的合格工人进行实际培训和培养。这种需求导致对受过培训并有资格处理这项工作的熟练工人有依赖。此外，与测量相关联的人为错误、过程减慢以及可能的非测量增加了非自动化方法的低效性，从而给行业造成损失。

2、为了提高效率和减少可能的人为错误，在现有技术下已开发了几种类型的设备。文献br 112012011440-9中描述了现有技术下的装置(更具体地，用于限定粒径的装置)的示例。该文献描述了一种用于确定粒径分布的过程和装置以及一种用于对从流水线转移的产品流进行采样的单元。描述了用于通过检测颗粒的至少一个部分测得的数据的形成步骤，其中，测量数据是通过至少两种不同的光学测量方法对部分颗粒进行至少光学检测而产生的。

3、美国专利us 6.061.130中描述了现有技术下的装置的另一个示例。该文献描述了一种用于限定粒径分布和表征颗粒混合物的颗粒形式的装置。该装置具有用于对到达装置的颗粒流中的颗粒混合物进行分类的测量设备。描述了光电测量区段，其具有彼此对准的光源和用于收集图像的装置，其中，颗粒流在光源与图像收集装置之间转向。图像收集装置具有被引导朝向颗粒流的多个电光图像记录单元，并且这些单元自身当中组合了不同的图像记录尺度以覆盖整个装置测量范围。

4、然而，现有技术中的过程和装置并没有描述一种谷物片测量系统、一种谷物片测量方法或一种谷物片收集、移动和测量系统，该系统和方法收集谷物片的图像并且对由图像收集装置收集的图像执行色彩分割过程连同二值图像边缘段拓扑结构分析。因此，现有技术可能无法以高效和准确的方式测量谷物片厚度测量值。构成现有技术的文献也未提及使用谷物片厚度像素数量与每毫米像素比率的比较、或使用弃用测量范围和计算测量范围来计算谷物片厚度平均值。

技术实现思路

1、本发明的目的

2、鉴于现有技术下所描述的问题，本发明的目的是提供一种谷物片测量系统、一种谷物片测量方法以及一种谷物片收集、移动和测量系统，该系统和方法能够基于对通过图像收集装置收集的图像色彩的分割连同二值图像边缘段拓扑结构分析来执行谷物片测量。

3、由本发明提出的系统和方法所提出的谷物片测量除了以自动化的方式执行之外还使得谷物片测量(诸如例如，大豆片)更准确和高效。

4、
技术实现要素：

5、本发明描述了谷物片测量系统，包括：图像收集装置和采集单元。图像收集装置被配置成收集谷物片中的一者的图像。采集单元被配置成接收通过图像收集装置收集的谷物片的图像并且基于对所收集的图像的色彩分割和二值图像边缘段拓扑结构分析来执行对谷物片厚度的测量。对所收集的谷物片厚度图像的色彩分割可以是hsv空间中的色彩分割。

6、谷物片测量系统还可包括一个测量点，其中当图像收集装置收集谷物片的图像时，谷物片定位在该测量点处，其中，图像收集装置和测量点以如下的方式对准，即，防止谷物片的上表面和下表面被混淆为待测谷物片厚度的部分。

7、采集单元可被配置成获得待由图像收集装置收集的图像的每毫米像素比率。采集单元还可被配置成获得在通过谷物片的上表面和下表面形成谷物片廓形的所有点处的谷物片厚度像素数量。采集单元可被配置成将谷物片厚度像素数量与每毫米像素比率进行比较并且定义谷物片整个表面轮廓上的谷物片厚度。

8、本发明还描述了一种谷物片测量方法，该方法包括以下步骤：通过图像收集装置来收集谷物片中的一者的图像；以及通过所收集的图像来测量谷物片厚度。测量谷物片厚度的步骤是通过对所收集的谷物片的图像的色彩分割过程和二值图像边缘段拓扑结构分析执行的。对所收集的谷物片的图像的色彩分割可以是hsv空间中的色彩分割。

9、以如下的方式将图像收集装置与测量点对准的步骤，即，避免谷物片的上表面和下表面被误认为待测谷物片厚度的部分。

10、谷物片测量方法还可包括如下步骤：获得待由图像收集装置收集的图像的每毫米像素比率。谷物片测量方法还可包括如下步骤：获得在通过谷物片的上表面和下表面形成谷物片廓形的所有点处的谷物片厚度像素数量。谷物片测量方法还可包括如下步骤：将谷物片厚度像素数量与每毫米像素比率进行比较并且定义谷物片整个表面轮廓上的谷物片厚度。

11、谷物片测量方法可包括如下步骤：测量弃用测量范围和计算测量范围，其中，弃用测量范围是基于谷物片轮廓表面的末端限定的，并且计算测量范围是通过弃用测量范围限定的。弃用测量范围的长度可为在片轮廓表面的纵向长度的5％与15％之间，并且计算测量范围的长度可为在片轮廓表面的纵向长度的15％与35％之间。谷物片测量方法还可包括如下步骤：计算谷物片厚度平均值，其中，平均值是针对不同的计算测量范围获得的值的平均值。

12、本发明还描述了一种谷物片收集、移动和测量系统，该谷物片收集、移动和测量系统包括谷物片收集装置、测量装置、移动和选择装置、采集单元和命令单元。

13、谷物片收集装置包括被配置成从谷物片的外部流中取出谷物片的至少一个阀。测量装置包括被配置成收集谷物片的图像以进行分析的图像收集装置。移动和选择装置被配置成从收集装置获取谷物片并将谷物片定位在测量点处。采集单元被配置成接收通过测量装置收集的谷物片的图像并执行对谷物片厚度的测量。命令单元以一种方式连接到谷物片收集装置、移动和选择装置以及采集单元，借此该命令单元控制它们。

14、在谷物片收集、移动和测量系统中，可基于对所收集的所述多粒谷物的图像的hsv空间中的色彩分割和二值图像边缘段拓扑结构分析来执行谷物片厚度测量。

15、谷物片收集装置可包括具有非对称阀的一组管道，这些非对称阀被配置成将谷物片的外部流引导到谷物片收集、移动和测量系统。移动和选择装置可包括真空阀、吸盘、气动线性致动器和轴，其中，真空阀和吸盘被配置成获取谷物片，并且气动线性致动器在线性引导件的辅助下沿着轴移动真空阀和吸盘。

技术特征：

1.一种谷物片测量系统(100)，其特征在于，所述谷物片测量系统包括：

2.根据权利要求1所述的谷物片测量系统(100)，其特征在于，对所收集的谷物片厚度图像的所述色彩分割是hsv空间中的色彩分割。

3.根据权利要求1或2所述的谷物片测量系统(100)，其特征在于，所述谷物片测量系统还包括测量点，当所述图像收集装置(110)收集所述谷物片的图像时，所述谷物片定位在所述测量点处，其中，所述图像收集装置(110)和所述测量点以如下的方式对准，即，避免所述谷物片(300)的上表面(310)和下表面(320)被误认为待测谷物片(300)厚度的部分。

4.根据前述权利要求中任一项所述的谷物片测量系统(100)，其特征在于，所述采集单元(120)被配置成获得待由所述图像收集装置(110)收集的图像的每毫米像素比率。

5.根据前述权利要求中任一项所述的谷物片测量系统(100)，其特征在于，所述采集单元(120)被配置成获得在通过所述谷物片(300)的所述上表面(310)和所述下表面(320)形成谷物片廓形的所有点处的谷物片厚度像素数量。

6.根据前述权利要求中任一项所述的谷物片测量系统(100)，其特征在于，所述采集单元(120)被配置成将所述谷物片厚度像素数量与所述每毫米像素比率进行比较并且定义谷物片整个表面轮廓上的所述谷物片厚度。

7.一种用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述用于测量谷物片的方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，对所收集的谷物片的图像的所述色彩分割是hsv空间中的色彩分割。

9.根据权利要求7或8所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述方法附加地包括如下步骤：以如下的方式将所述图像收集装置与测量点对准(550)，即，避免所述谷物片的上表面和下表面被误认为待测谷物片厚度的部分。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述方法附加地包括如下步骤：获得(562)待由所述图像收集装置收集的图像的每毫米像素比率。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述方法附加地包括如下步骤：获得(563)在通过所述谷物片的所述上表面和所述下表面形成谷物片廓形的所有点处的谷物片厚度像素数量。

12.根据权利要求11所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：将所述谷物片厚度像素数量与所述每毫米像素比率进行比较(564)并且定义谷物片整个表面轮廓上的所述谷物片厚度。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述方法还包括：测量(565)弃用测量范围和计算测量范围，其中，所述弃用测量范围是基于所述谷物片轮廓表面的末端限定的，并且所述计算测量范围是通过所述弃用测量范围限定的。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述弃用测量范围的长度在片轮廓表面的纵向长度的5％与15％之间，并且所述计算测量范围的长度在片轮廓表面的纵向长度的15％与35％之间。

15.根据权利要求13或14所述的用于测量谷物片的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：计算(566)谷物片厚度平均值，其中，所述平均值是针对不同的计算测量范围获得的值的平均值。

16.一种谷物片收集、移动和测量系统(200)，其特征在于，所述谷物片收集、移动和测量系统包括：

17.根据权利要求16所述的谷物片收集、移动和测量系统(200)，其特征在于，对所述谷物片厚度的测量是基于对所收集的多粒谷物的图像的hsv空间中的色彩分割和二值图像边缘段拓扑结构分析执行的。

18.根据权利要求16或17所述的谷物片收集、移动和测量系统(200)，其特征在于，所述谷物片收集装置(210)包括带有非对称阀的一组管道，所述非对称阀被配置成将所述谷物片的外部流引导到所述谷物片收集、移动和测量系统(200)。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的谷物片收集、移动和测量系统(200)，其特征在于，所述移动和选择装置(220)包括真空阀(222)、吸盘(224)、气动线性致动器(226)和带有线性引导件(228)的轴，其中，所述真空阀(222)和所述吸盘(224)被配置成获取所述谷物片，并且所述气动线性致动器(226)沿着带有线性引导件(228)的所述轴移动所述真空阀(222)和所述吸盘(224)。

技术总结
本发明描述了一种用于经历压片过程的谷物的测量系统(100)、一种测量方法以及一种收集、移动和测量系统(200)，压片以定义谷物片厚度。谷物片测量系统包括：图像收集装置(110)，被配置成收集谷物片中的一者的图像；以及采集单元(120)，被配置成接收通过图像收集装置收集的谷物片的图像并且执行对谷物片厚度的测量。谷物片测量方法包括以下步骤：通过图像收集装置收集(560)谷物片的图像；以及通过所收集的图像测量(561)谷物片厚度。谷物片收集、移动和测量系统(200)包括：谷物片收集装置(210)；测量装置(130)；移动和选择装置(220)；采集单元(120)；以及命令单元(230)。

技术研发人员：R·蒙泰罗维拉斯,A·A·塞伯特,A·L·莫尔加罗,F·G·奥利维拉巴博萨,C·F·奥利维拉卡贝恰内维斯,R·博纳尔
受保护的技术使用者：邦格公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6