[实用新型]一种椭球形水果全表面高光谱图像在线采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水果图像采集装置，尤其是涉及一种椭球形水果全表面高光谱图像在线采集装置。

背景技术

传统的人工分级存在的缺点主要有以下方面：劳动生产量大，劳动强度大，耗时长，识别准确率不稳定，分级标准难以实现，分级精度不高。因为在水果分级标准中，凭人的视觉难以精确度量着色面积和缺陷面积，且人长时间用眼和重复单一的操作，会造成疲劳及情绪的不稳定，从而造成分级误差的波动。此外，有些轻微碰伤在可见光谱范围内很难被识别，所以人眼很难辨别。

光谱成像技术是光谱技术和图像技术的完美结合，它在获得样品空间信息的同时，还为每个图像上每个像素点提供数十至数千个窄波段的光谱信息，这样任何一个波长的光谱数据都能生成一幅图像，从而实现“图谱合一”。通过对光谱、图像的分析，即可对样品的成分含量、存在状态、空间分布及动态变化进行检测。光谱成像技术是一种集光学、光谱学、精密机械、电子技术及计算机技术于一体的新型遥感技术。近年来，国内外学者开始将光谱成像技术应用于农产品检测，但是多数处于实验室研究阶段，离实际应用还有一定的距离。此外，学者们基本上仅采集被测对象的上表面图像，没有对其全表面进行检测，因而缺少对椭球形水果进行全表面高光谱图像在线采集的装置。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述背景技术中存在的问题，提供一种椭球形水果全表面高光谱图像在线采集装置，通过第二支杆末端的铰接设计使输送机构实现循环工作，并且实现椭球形水果匀速前进的同时绕自身长轴旋转，在线扫描成像方式下在线采集椭球形水果高光谱图像，本实用新型不仅可以获取椭球形水果的全表面高光谱图像，而且可为椭球形水果品质检测、分级提供有利手段。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型包括输送机构、旋转机构和高光谱成像机构；输送机构和旋转机构均安装在高光谱成像机构下方；

输送机构：包括两个滚轮、两个滚轮支架和两条带弯板链条；两个滚轮支架上端分别嵌入在水果输送方向两侧的滑轨上，两个相对安装的滚轮分别固定安装在两个滚轮支架上，椭球形水果夹在两个滚轮之间，两个滚轮支架的下端连接有带弯板链条；

旋转机构：包括尼龙管、尼龙管中心轴、联轴器和电机；尼龙管中心轴为阶梯轴，两侧为小端，尼龙管中心轴两侧小端通过第四滚动轴承平行安装在机架上，尼龙管套在尼龙管中心轴中部，尼龙管中心轴一端与电机之通过联轴器相连接，尼龙管位于输送机构的两个滚轮之间的正下方，两个滚轮表面分别与尼龙管表面紧贴接触；

高光谱成像机构：包括铝型杆框架、黑色挡光布、成像光谱仪、镜头和卤素光源，铝型杆框架和覆盖在铝型杆框架上的黑色挡光布构成暗箱结构；铝型杆框架顶部沿垂直于水果输送方向平行安装有三根铝型杆，三根铝型杆位于输送机构的正上方，三根铝型杆沿垂直于水果输送方向分别为第一铝型杆、第二铝型杆和第三铝型杆；第二铝型杆中部与连接板上端固定连接，连接板向下依次装有成像光谱仪和镜头，镜头安装在成像光谱仪上；两侧的第一铝型杆、第三铝型杆中部均安装有竖直的光源安装板，光源安装板上设有两道沿竖直方向的凹槽，用于照明的卤素光源安装在两道凹槽内并沿凹槽移动。

所述的尼龙管为鼓形结构，中间部分呈圆柱形，两侧呈圆台形。

所述的尼龙管与尼龙管中心轴之间为过盈配合。

第一铝型杆和第三铝型杆上的卤素光源的朝向与光源安装板之间所成的角度为45°。

所述的两个滚轮支架结构相同，具体为：第一轴、呈L形的第二轴、第三轴和第四轴，第一轴一端与呈L形的第二轴的短边固定连接，第二轴的长边与第一轴平行，第一轴另一端与第二轴的长边端之间固定连接有第三轴，形成方形的支架固定结构，第四轴固定连接在第二轴长边上并与第三轴平行；滚轮通过第一滚动轴承套在第一轴上，第一滑块和第二滑块通过轴向固定件分别套在第四轴、第三轴上，第一支杆和第二支杆上端分别固定连接在第一滑块和第二滑块底面，第一支杆下端通过固定板与所述带弯板链条的弯板固定连接，第二支杆下端与所述带弯板链条的弯板铰接；第一滑块和第二滑块的四角上均竖直安装有第二螺栓，第二螺栓上端套有与滑轨连接的第三滚动轴承，第二螺栓中部套有轴套，第三滚动轴承嵌在滑轨槽内。

所述的轴向固定件包括弹簧板、轴箍和圆柱螺旋拉伸弹簧，弹簧板两端分别套在第四轴和第三轴上，弹簧板安装在第一滑块和第二滑块靠近第一轴一侧，轴箍安装在位于第一滑块和第二滑块之间的第二轴长边上，圆柱螺旋拉伸弹簧的两端分别连接到轴箍和弹簧板中间孔，通过圆柱螺旋拉伸弹簧的弹力将第一滑块和第二滑块分别轴向固定在第四轴和第三轴上。