[发明专利]全景视觉马铃薯分选和缺陷检测装置及其分选检测方法

摘要

本发明公开了一种全景视觉马铃薯分选和缺陷检测装置，包括输送装置、检测暗箱、分选机构、红外传感器模块、图像采集机构、内置有卷积神经网络和支持向量机SVM的图像处理分析模块、内置有支持向量机SVM的数据融合模块和用于协调各部件动作的时序模块；本发明还公开了使用上述装置的马铃薯分选检测方法。本发明的全景视觉马铃薯分选和缺陷检测装置及其分选检测方法，无需马铃薯在检测过程中进行翻转运动即可完成全方位的检测，一方面避免了马铃薯的不必要损伤，另一方面避免了动态拍照检测中的不稳定性，提高图像清晰程度，提升了检测的准确率。本发明能广泛用于马铃薯农产品外部品质的实时在线检测，对促进我国马铃薯产业的发展具有重要意义。

主权项

1.全景视觉马铃薯分选和缺陷检测装置，其特征在于：包括输送装置、检测暗箱、分选机构、红外传感器模块、图像采集机构、内置有卷积神经网络和支持向量机SVM的图像处理分析模块、内置有支持向量机SVM的数据融合模块和用于协调各部件动作的时序模块；输送装置包括机架，机架上间隔设有输送滚轴，各输送滚轴位于同一水平面上，相邻输送滚轴之间相距1－2.5厘米；以输送方向为前方，最前端的输送滚轴处的机架向前连接有下料板；最后端的输送滚轴处的机架向后连接有上料装置，上料装置向下倾斜设置，上料装置采用皮带输送装置或链条输送装置；输送滚轴左右两侧的机架上设有用于阻挡马铃薯沿左右方向落下的输送挡板组；各输送滚轴的左端部均设有用于与动力机构传动连接的传动齿轮；输送装置中部的机架向上连接有检测暗箱，检测暗箱的前侧壁下部和后侧壁下部对应开设有用于通过马铃薯的开口；检测暗箱内设有所述图像采集机构、上照明装置和下照明装置；所述下照明装置设有两个；检测暗箱前后方向的中部位置正下方的相邻两个输送滚轴采用透明滚轴机构；透明滚轴机构包括中空设置且两端敞口的透明玻璃滚轴、左橡胶滚轴、右橡胶滚轴、左支撑装置、右支撑装置和支撑连杆；左、右支撑装置均包括滚轴支架和通过滚动轴承连接在滚轴支架上的插接筒；左支撑装置的插接筒的左端部设有用于与动力机构传动连接的传动齿轮；透明玻璃滚轴的左端插接所述左橡胶滚轴，透明玻璃滚轴的右端插接所述右橡胶滚轴，左、右橡胶滚轴均与所述透明玻璃滚轴过盈配合；右橡胶滚轴的右端插接在所述右支撑装置的插接筒内并与该插接筒过盈配合，左橡胶滚轴的左端插接在所述左支撑装置的插接筒内并与该插接筒过盈配合；右橡胶滚轴中空设置，所述支撑连杆的右端与一摄像动力装置传动连接，摄像动力装置连接在所述机架的右端部，支撑连杆向左穿过所述右支撑装置的插接筒和右橡胶滚轴且其左端位于所述透明玻璃滚轴内；两个所述透明滚轴机构之间的间隙形成红外传感通道，所述红外传感器模块包括红外发射器和红外接收器，红外发射器和红外接收器分别位于红外传感通道的左方和右方，且红外发射器和红外接收器均正对所述红外传感通道；图像采集机构包括1个用于采集马铃薯全局图像的全局图像采集模块和6个用于采集马铃薯局部图像的局部图像采集模块；全局图像采集模块包括设置在检测暗箱内后侧壁顶部的全局摄像头；6个所述局部图像采集模块分别为1个位于检测暗箱内后侧壁中部的后方局部图像采集模块、1个位于检测暗箱内左侧壁中部的左方局部图像采集模块、1个位于检测暗箱内右侧壁中部的右方局部图像采集模块、1个位于检测暗箱内前侧壁中部的前方局部图像采集模块和2个下方局部图像采集模块，每个所述的透明滚轴机构的透明玻璃滚轴内分别设有1个所述的下方局部图像采集模块和1个所述的下照明装置，下方局部图像采集模块和下照明装置均连接在所述支撑连杆的左端部；前方、后方、左方和右方局部图像采集模块结构相同，均包括用于带动摄像头作往复直线运动的摄像头运动机构和连接在摄像头运动机构上的局部摄像头；每个下方局部图像采集模块包括一个局部摄像头；检测暗箱出口处的机架一侧设有用于将马铃薯沿左右方向推离输送装置的分选机构，分选机构所对应的输送挡板组设有用于通过马铃薯的缺口；所述分选机构为推杆式分选机构或者喷气式分选机构；分选机构处的输送装置部分形成待分离区域；所述检测暗箱前方的机架上连接有安装架，安装架上设有所述图像处理分析模块、数据融合模块和用于协调各部件动作的时序模块；时序模块连接所述动力机构、摄像头运动机构的驱动装置、红外传感器模块、分选机构和图像处理分析模块；所述局部摄像头和全局摄像头均连接所述图像处理分析模块。