CN101823057A - 大米色选仪系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大米色选仪系统，包括：下料料槽、图像采集系统、吹风系统、信息处理和控制系统；所述的图像采集系统安装于龙门架上，用于获得在传送装置上大米的图像并转换为图像数字信息；所述信息处理和控制系统分别与所述的图像采集系统和吹风系统通过无线信号连接，用于接收所述图像采集系统输出的图像数字信号并进行分析，识别出异色颗粒，生成控制信号后传输到吹风系统的控制装置，控制吹风系统进行相应的吹风动作；所述的吹风系统设有一个吹嘴，所述吹嘴安装在图像采集系统上，吹嘴的吹风路径与物料移动轨迹的相交位置位于所述图像采集系统观察区域的下方。本发明的整体结构简单可靠，容易加工、制造，便于安装、使用，能够大大提高生产效率，降低生产成本和提高产品质量。

Description

大米色选仪系统

技术领域

本发明涉及一种色选仪系统，特别是涉及一种大米色选仪系统。

背景技术

现在，许多大米等谷物，都需要以表面色泽进行分类选择，去除其中的杂质、瑕疵和坏颗粒等异色大米，满足大米色泽、纯度等方面的质量要求。目前，大量采用色选方式是人工色选和光电色选仪色选。人工色选的缺陷是速度慢、效率低、质量不稳定、并且成本高；光电色选仪通常采用二极管等作为光感应器，在大米的移动过程中接收大米的反射光，形成与光强度相应的电信号，根据电信号的强弱判断大米的色泽，然后在大米流经途径中通过控制系统控制吹气装置吹出气流，将不需要的异色大米颗粒吹掉，这种色选仪与手工色选相比在效率和可靠性方面取得了很大的进步。然而，这种色选仪需要设置与颗粒尺寸相当的沟槽来限定大米颗粒的移动轨迹，对每一个沟槽设置一路相应的光电接收系统来获取流经该沟槽特定位置上的大米的光强信息，由此带来了下列缺陷：一是由于大米只能沿沟槽移动，限制了工作面上的流量，因此也就限制了色选仪的处理能力；二是每个沟槽对应一路光电接收系统，这种接收系统接收的信息是大区域信息的叠加，同时有多个大米颗粒信息进入系统，因此不能很好地分辨每个颗粒的细节，同时还会受到其它大米颗粒的干扰，导致了灵敏度不高，对大米颗粒色泽判断不准确等问题；另外系统结构也显得较为复杂。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种大米色选仪系统，该色选仪的处理量大，对异色大米颗粒的判断准确，并且结构简单。

本发明所采用的技术方案是：一种大米色选仪系统，其中，包括：下料料槽、图像采集系统、吹风系统、信息处理和控制系统；所述的图像采集系统安装于龙门架上，用于获得在传送装置上大米的图像并转换为图像数字信息；所述信息处理和控制系统分别与所述的图像采集系统和吹风系统通过无线信号连接，用于接收所述图像采集系统输出的图像数字信号并进行分析，识别出异色颗粒，生成控制信号后传输到吹风系统的控制装置，控制吹风系统进行相应的吹风动作；所述的吹风系统设有一个吹嘴，所述吹嘴安装在图像采集系统上，吹嘴的吹风路径与物料移动轨迹的相交位置位于所述图像采集系统观察区域的下方。

上述的大米色选仪系统，其中，所述图像采集系统为CCD成像装置。

上述的大米色选仪系统，其中，所述CCD成像装置设有可以移动的光学调整架及与该光学调整架配合的调焦驱动机构，用于进行CCD的成像调焦。

上述的大米色选仪系统，其中，所述的CCD成像装置还包括CCD相机，其安装在所述的光学调整架上。

上述的大米色选仪系统，还包括一个传送装置和不良料斗，其中，该传送装置由传送带组成，所述的传送带位于龙门架的下方，不良料斗位于传送带的下方。

上述的大米色选仪系统，其中，所述下料料槽下部设有振动给料器，用于将大米均匀的铺设在传送带上。

上述的大米色选仪系统，其中，所述不良料斗的宽度为传送带宽度的一倍。

上述的大米色选仪系统，其中，所述传送带尾端设有一个出料口，用于存放色选合格的大米。

上述的大米色选仪系统，其中，所述信息处理与控制系统安装在电气设备箱内，电气设备箱根据需要摆放位置。

上述的大米色选仪系统，其中，还包括一显示屏，安装在电气设备箱的上面，与图像采集系统通过无线信号相连接。

本发明的具有以下的优点：

1、在下料料槽的槽面上不设沟槽，采用整个宽料槽来实现大米颗粒的下料，克服了现有光电色选设备采用间隔的窄沟槽下料带来的产量低的问题，使得大米颗粒色选的产量增加了数倍，提高了色选仪的生产效率。

2、可以采用高速CCD相机完成高速运动大米颗粒的成像，克服了传统光电色选设备只能将平方厘米量级区域内的大米颗粒成像为一个点处理的困难，由此获得了本质的提高，一是获得了极高的分辫率，达到了亚毫米量级，能够获得大部分大米颗粒个体内的细节特征；另一个是只有相同的像素点能够对分辨单元产生影响，大大降低了干扰，获得极高的信噪比。通过这两个提高，能够获得更高的色选质量，并且大大扩展了色选仪的适应范围。

3、整体结构简单可靠，容易加工、制造，便于安装、使用，能够大大提高生产效率，降低生产成本和提高产品质量。

附图说明

图1是本发明大米色选仪系统的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，一种大米色选仪系统，包括：下料料槽1、图像采集系统、吹风系统、信息处理和控制系统；图像采集系统安装于龙门架3上，用于获得在传送装置上大米的图像并转换为图像数字信息；信息处理和控制系统分别与所述的图像采集系统和吹风系统通过无线信号连接，用于接收所述图像采集系统输出的图像数字信号并进行分析，识别出异色颗粒，生成控制信号后传输到吹风系统的控制装置，控制吹风系统进行相应的吹风动作；吹风系统设有一个吹嘴7，吹嘴7安装在图像采集系统上，吹嘴7的吹风路径与物料移动轨迹的相交位置位于所述图像采集系统观察区域的下方。图像采集系统为CCD成像装置，CCD成像装置设有可以移动的光学调整架12及与该光学调整架12配合的调焦驱动机构5，用于进行CCD的成像调焦。CCD成像装置还包括CCD相机6，安装在光学调整架12上。还包括一个传送装置和不良料斗10，传送装置由传送带4组成，传送带4位于龙门架3的下方，不良料斗10位于传送带4的下方。下料料槽1下部设有振动给料器2，用于将大米均匀的铺设在传送带4上。不良料斗10的宽度为传送带4宽度的一倍，传送带4的尾端设有一个出料口8，用于存放色选合格的大米。信息处理与控制系统安装在电气设备箱9内，电气设备箱9根据需要摆放位置，还包括一显示屏11，安装在电气设备箱9的上面，与图像采集系统通过无线信号相连接。

该色选仪的龙门架3是整机的基本结构，用以安装其它部件，并保证他们的相对位置。下料料槽1通过支架支撑在龙门架3的最左上端，振动给料器2通过带有隔振效果的支撑腿支撑，并位于下料料槽1的下端，并与保持恰当的距离，通过对下料料槽1的控制和两者之间距离的控制，保持振动给料器3中存在一定的大米颗粒量。传输装置安装在龙门架3上，传输装置包括传送带4，传送带4与振动给料器2出料口之间保持恰当的距离，以实现有足够的下米量，同时避免大米颗粒的跳动；大米在落入传送带4上后，随着传送带一起向前运动，这样可以保证大米颗粒在脱离下料料槽后，经过观察点向前方运动。吹气系统包括高速电磁阀和吹嘴7，其中高速电磁阀因为体积的缘故安装在电气设备箱中(图中未示出)，通过导气管将气体导通到吹嘴7，而吹嘴7安装在光学调整架12上，在光学调整架12的两边各安装了CCD相机6，用于观察大米的颜色，吹嘴7稍低于CCD相机6的观测点，用来吹掉大米颗粒中的不良颗粒。出料口8安装在传送带4的尾端，用于存放色选合格的大米。不良料斗10位于传送带4的下方，用来接收所有色选不合格的大米颗粒，包括吹出的不良大米颗粒或者误吹的大米颗粒，以及其它原因未能进入出料口8的大米颗粒。通过这一流程，将合格的大米颗粒分选出来。

CCD成像装置是进行大米颗粒信息获取的核心装置，它可以是一个对称的光学系统，这样可以从前后两个方向对同一个大米颗粒进行信息获取。可以通过控制光学调整架12的角度和位置，来调整CCD相机的取光角度，通过控制调焦驱动机构5来控制CCD相机的高低位置，对大米颗粒采集图像信息时的焦距长短，以保证物料颗粒图像的准确获取。CCD相机6设有镜头和线阵/面阵CCD，通过镜头将通过观测点的大米颗粒以一定的放大倍数清晰的成像在CCD上，通过A/D转换，然后传输到信息处理和控制系统，通过无线信号，将相关的数据及图像显示在显示器11上。CCD成像装置将获取的数字图像信息送往信息处理和控制系统，信息处理和控制系统可以分为两部分，一部分是接受和分析数字图像信息的信息处理系统，另一部分是根据信息处理系统的分析结果生成控制信息的控制系统，生成的控制信息用于控制吹气系统完成物料分选。

本发明的工作流程是：大米颗粒通过下料料槽，以一定的进料量进入振动给料器，在振动给料器的振动下，进入振动给料器的大米颗粒逐渐向靠近传送带的方向运动，直到落入传送带，然后以均匀的速度，和传送带向前方运动。设置在龙门架上的线阵(或面阵)CCD相机(或摄像头，以下以CCD相机为例)对高速运动的大米物料颗粒进行拍摄成像，并形成数字信号输出，通过信息处理和控制系统进行处理，判断出需要吹出的不合格大米颗粒，生成控制信号控制吹气系统动作或工作状态。在图像采集和信号处理期间，大米颗粒继续向前运动，此时，吹气系统在信息处理和控制系统的控制信号下已经准备就绪，如果是合格的大米颗粒，则关闭相应的吹嘴，让大米颗粒继续随传输带向前运动，最后落入出料口；如果是不合格的大米颗粒，则打开相应的吹嘴吹气，将不合格的大米颗粒吹离传送带，进入不良料斗，由此完成物料大米颗粒的色选。

Claims (10)

1.一种大米色选仪系统，其特征在于，包括：下料料槽(1)、图像采集系统、吹风系统、信息处理和控制系统；所述的图像采集系统安装于龙门架(3)上，用于获得在传送装置上大米的图像并转换为图像数字信息；所述信息处理和控制系统分别与所述的图像采集系统和吹风系统通过无线信号连接，用于接收所述图像采集系统输出的图像数字信号并进行分析，识别出异色颗粒，生成控制信号后传输到吹风系统的控制装置，控制吹风系统进行相应的吹风动作；所述的吹风系统设有一个吹嘴(7)，所述吹嘴(7)安装在图像采集系统上，吹嘴(7)的吹风路径与物料移动轨迹的相交位置位于所述图像采集系统观察区域的下方。

2.如权利要求1所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述图像采集系统为CCD成像装置。

3.如权利要求2所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述CCD成像装置设有可以移动的光学调整架(12)及与该光学调整架(12)配合的调焦驱动机构(5)，用于进行CCD的成像调焦。

4.如权利要求2所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述的CCD成像装置还包括CCD相机(6)，其安装在所述的光学调整架(12)上。

5.如权利要求1所述的大米色选仪系统，还包括一个传送装置和不良料斗(10)，其特征在于，该传送装置由传送带(4)组成，所述的传送带(4)位于龙门架(3)的下方，不良料斗(10)位于传送带(4)的下方。

6.如权利要求1所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述下料料槽(1)下部设有振动给料器(2)，用于将大米均匀的铺设在传送带(4)上。

7.如权利要求5所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述的不良料斗(10)的宽度为传送带(4)宽度的一倍。

8.如权利要求5所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述传送带(4)的尾端设有一个出料口(8)，用于存放色选合格的大米。

9.如权利要求1所述的大米色选仪系统，其特征在于，所述信息处理与控制系统安装在电气设备箱(9)内，电气设备箱(9)根据需要摆放位置。

10.如权利要求1所述的大米色选仪系统，其特征在于，还包括一显示屏(11)，安装在电气设备箱(9)的上面，与图像采集系统通过无线信号相连接。