[发明专利]一种原粮害虫检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及害虫检测装置技术领域，特别是涉及一种原粮害虫检测装置和方法。

背景技术

中国是粮食生产大国，粮食的安全存储具有十分重要的意义。当前因虫害造成粮食损失高达11%，也影响了粮食的品质。因此及时、准确的检测粮食害虫，对粮食害虫的变化趋势做出预测预报，具有十分的必要性。

传统的原粮害虫检测方法有扦样筛检法方法和诱捕检测法。根据《粮油储藏技术规范》GB/T29890-2013中的规定，诱捕检测法不用于虫粮等级判定。虫粮等级划分和等级指标中除了需要统计活虫的数量，还需要粮食样品的重量。

目前我国粮库使用扦样筛检法用于虫粮等级判定时，仍然采用全人工的方式，存在效率低、人为误判、同时信息数据合成困难等问题。大多数检测装置使用的相机信噪比低，存在对害虫的细节和难以分辨体积较小的害虫的问题，若采用高信噪比的制冷式相机存在价格昂贵的问题。

目前国内已有少量扦样筛检法技术采用机器视觉，如CN101701915B，该装置采用电机驱动曲柄连杆往复振动筛选的方式。使用了水平式筛盘，存在筛选效率低，筛选后粮食样品难以取出、筛盘不易更换等问题；缺少对粮食样品的称重装置，难以得出单位重量下害虫的数量；使用可见光-近红外双相机，近红外图像用于特征提取，可见光定位活虫，结构复杂、成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种原粮害虫检测装置和方法，本发明是基于机器视觉的原粮害虫的检测装置和方法，将称重、过筛、识别、数据处理等步骤实现自动化、准确化、数据化、可追溯。

本发明所采用的技术方案是：一种原粮害虫检测装置，包括粮虫筛选分离装置、称重装置、害虫收集装置、静电除尘装置、机器视觉装置、控制单元和数据处理单元；所述粮虫筛选分离装置固定安装于检测装置的上方，用以分离粮食和害虫；所述称重装置和害虫收集装置位于粮虫筛选分离装置下方并且分别与粮虫筛选分离装置相连接；所述静电除尘装置位于粮虫筛选分离装置下方；所述机器视觉装置与控制单元相连接，设于害虫收集装置的上方，用以实现信息采集和害虫图像分析判断，所述数据处理单元为计算机终端，用以发送指令；所述控制单元与各部件相连接，用以控制和传递信号；

所述粮虫筛选分离装置包括进料箱、筛盘、螺旋输送器、筛选电机、减速器和出料口，所述筛选电机和控制单元相连接，所述进料箱固定安装于螺旋输送器上方，所述螺旋输送器与减速器相连接，所述螺旋输送器把粮食样品输送到固定安装有风轮叶片的左侧筛盘内，所述筛盘为气旋筛，并且筛盘在水平方向上呈倾斜角度a，并且a≤30°，所述出料口固定安装在筛盘的左侧端口下方；所述进料箱内侧壁还安装有粮食样品料位传感器，所述料位传感器用以检测粮食样品的数量和操作者的手是否进入了进料箱；

所述称重装置包括用以收集筛选后粮食的收集容器以及用以对粮食样品称重和判断收集容器是否到位的称重传感器，所述收集容器固定安装于出料口的下方，所述称重传感器位于收集容器的下方，并且称重传感器将数据送入控制单元，由控制单元将数据转换后送入数据处理单元；

所述害虫收集装置包括用以收集害虫的害虫收集器、用以控制害虫收集器的检测电机、旋转害虫收集器的检测转盘以及用以感应害虫收集器的位置传感器，所述害虫收集器活动安装在检测转盘上，所述检测电机与控制单元相连接，并且检测电机驱动检测转盘的转动，所述位置传感器至少为2个，固定安装于检测转盘下方，并且位置传感器与控制单元相连接；

所述静电除尘装置包括除尘斗、安装在除尘斗的侧上方的高压放电极以及安装在除尘斗的侧下方并且用以收集灰尘的积尘盒，所述除尘斗由不锈钢或塑料制成，当除尘斗为金属制品时要和高压放电极绝缘；

所述机器视觉装置包括光源装置以及相机，所述光源装置为LED或闪光灯，所述光源装置至少为两个并且位于相机的两侧，所述光源装置与相机中还分别设有锁相环，所述光源装置的发光频率、亮度、位置可以根据实际情况调整，数据处理单元通过控制单元控制光源装置和相机同步锁相，使其发光频率是相机帧频的同频或倍频。

进一步地，所述筛盘（12）包括遮板（121）和滤网（122），所述遮板（121）为圆弧板状并且底边活动安装于滤网（122）的边缘，所述遮板（121）的左侧还设有半圆形遮盖（1211），所述滤网（122）也为圆弧板状并且与遮板（121）形成空心圆柱外壁，所述滤网（122）活动安装在筛盘（12）的插槽轨道（123）上，所述插槽轨道（123）也为圆弧板状，设于滤网（122）的两侧边并且与滤网（122）的弧度相适应。