[发明专利]一种在线高速无损自动分拣单倍体玉米籽粒的装置

权利要求书

1.一种在线无损自动分拣单倍体玉米籽粒的装置，其特征在于，该装置主要包括：喂料器、传送带、光谱检测系统、数据处理系统、分拣系统、下料斗、单倍体和多倍体玉米籽粒收料盒；具体步骤如下：

1）将混合玉米籽粒放入喂料器，依靠振筛原理将单粒玉米籽粒震落在传送带上，前后依次排列成一队，随传送带运动；

2）传送带将玉米籽粒逐一送入自动分拣装置的光谱检测视场，由光源发出的光，照射玉米籽粒后产生漫反射或散射光或透射光，由光纤将漫反射或散射光或透射光收集后进入光谱仪中的单色器，单色器分光后，送入检测器检测到样品的近红外光谱；

3）将采集的光谱送入数据处理系统，选用合适的光谱预处理方法去除光谱噪声，将预处理后的光谱代入单倍体玉米籽粒识别模型进行单倍体和多倍体识别，并将识别结果送入在线自动分拣装置中的分拣系统；

4）分拣系统根据数据处理系统发出的玉米籽粒单倍体/多倍体鉴别结果，采用机械制动或者气动方式，分别将单倍体/多倍体玉米籽粒放入不同的下料斗中，实现两者分拣；分拣速度为1-40粒/s可调，分选正确率：单倍体96%，多倍体98%。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，光谱检测系统主要包括：光源、光纤和光谱仪；光谱仪主要含有单色仪和检测器；单色仪可以是光栅分光、声光可调滤光器分光、滤光片或发光二极管；检测器是硅材料的或者铟镓砷材料的光电检测器。

3.根据权利要求1所述的装置，光谱仪波长范围是700-2500nm，选取特征波长、特征波段、特征波长或者特征波段它们之间的组合作为光谱数据；光谱形式可以是能量曲线、吸收光谱、透过率、反射率、干涉图之一。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的光谱预处理方法包括微分、平滑、多元散射校正、标准正态变量变换、均值中心化、主成分分析数据降维、小波变换分析、水分扣除算法中的一种，或者几种之间的组合。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的数据处理系统提取玉米籽粒各自特征光谱信息，采用模式识别方法建立单倍体和多倍体玉米籽粒识别模型；将待分选的玉米籽粒分子光谱输入该模型，判别其属性；所使用的模式识别方法包括主成分分析、距离相似度系数法、簇类独立软模式、偏最小二乘判别分析法（PLS-DA）、SIMCA、K最邻近法、FISHER线性判别、人工神经网络和支持向量机中的任意一种，或者其中的任意组合。