[发明专利]一种用于稻谷图像的快速定等设备

说明书

本发明提供了一种用于稻谷图像的快速定等设备，由颗粒分拣机构、颗粒传递机构、光电传感器、三维抓拍工业相机、工控机PC、图像加速处理板GPU、控制与通信接口、颗粒分类机构、完善颗粒计量杯、不完善颗粒计量杯、总体机箱等组部件组成。本发明能够在一定量批次试样稻谷中识别不完善颗粒，并测量识别不完善颗粒的图像特征、分类计量稻谷糙米完善颗粒与不完善颗粒的重量，与批次试样净稻谷总质量的占比百分数为出糙率，是稻谷等级评定的主要指标。使稻谷评定等级工作做到准确、快速，评定等级的出糙率误差控制在1％以内，极大地提高劳动生产率。

技术领域

本发明涉及单点系泊的技术领域，特别是指一种用于稻谷图像的快速定等设备。

背景技术

为确保国家粮食安全战略，增强粮食的检测和监管能力，保障粮农、企业和国家各方利益，需要对批次稻谷试样的质量进行检测和评定。根据国家标准GB1350-2009《稻谷》的等级评定要求，稻谷等级评定以出糙率为主要指标，同时兼顾碎米占比检测整精米率作为评判稻谷和大米的等级指标。目前稻谷出糙率和整精米率的测定是通过对稻谷颗粒的人工识别、分拣、称重计量和参数计算等方法进行等级评定，需要检验人员的感官对稻谷糙米颗粒进行外观识别与质量判定。稻谷颗粒分类为完善粒与不完善粒两类，对两类颗粒称重计量，计算质量占试样总质量的质量分数即为稻谷的出糙率，以达到检测评定稻谷的质量等级。

稻谷出糙率检测技术的现状是通过人工识别、判定、计算等方法进行等级评定，首先，需要检验人员的感官识别稻谷糙米颗粒的种类：完善粒或不完善粒，稻谷的五种不完善粒分为：未成熟粒、虫蚀粒、病斑粒、生牙粒、生霉粒，每种不完善粒的图像特征各有差异；其次，同一批次的稻谷样品中不可避免地出现碎米粒和不完整粒的情况，对分拣和分类识别带来大量的人工识别工作量；另一方面，不同检验员的感官灵敏度不同、对标准理解的主观偏差、识别能力和经验的客观差异，导致稻谷颗粒的分拣、外观识别、分类计量等结果出现较大误差。另外，稻谷的种类还细分为早籼稻、晚籼稻、粳稻、籼糯稻、粳糯稻等多种类稻谷，稻谷颗粒平均大小和出糙率的等级评定要求也有区别。总而言之，人工分拣、识别、分类计量的工作不仅费时费工、且容易疲劳而出错、效率很低、评定结果的误差较大。亟需开展全面、准确、快速的稻谷定等技术的研究与设备研制，解决目前该领域存在的问题。

稻谷定等的标准依据是分拣五种不完善粒，即：未成熟粒、虫蚀粒、病斑粒、生牙粒、生霉粒。每种未成熟粒的可食用比例成分不同，在定等计算的质量成分占比也不同，导致识别、分拣、称重、计算的工作量很大。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于稻谷图像的快速定等设备，为了解决现有技术中稻谷定等工作中，因人工分拣、感官识别、称重、计算带来的误差大、效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种用于稻谷图像的快速定等设备，包括颗粒分拣机构、颗粒传递机构、光电传感器、三维抓拍工业相机、工控机PC、图像加速处理板GPU、控制与通信接口、颗粒分类机构、完善颗粒计量杯、不完善颗粒计量杯和总体机箱；所述颗粒分拣机构用于对稻谷糙米样品颗粒进行自动按规格分拣；所述颗粒传递机构分别对不同规格的稻谷糙米颗粒进行逐颗粒的自动传递；所述三维抓拍工业相机用于对逐颗粒进行空中抓拍三维图像；所述图像加速处理板GPU用于对三维图像进行处理和识别，分类记录并输出颗粒是完善颗粒或不完善颗粒，并自动分类投放到完善颗粒计量杯或不完善颗粒计量杯，所述工控机PC用于计算稻谷糙米样品颗粒的出糙率，完成等级评定报告。

其中，所述图像加速处理板GPU能够识别出不完善颗粒的种类，包括未成熟粒、虫蚀粒、病斑粒、生牙粒和生霉粒。

优选地，所述颗粒分拣机构将稻谷糙米样品颗粒分拣为碎小颗粒、半颗粒、以及完整粒三种规格，所述三种规格的颗粒分别相对应规格的颗粒传递机构，颗粒传递机构协同工作按照一定频率顺序逐个输出颗粒。