CN106052816A - 一种基于机器视觉的种子千粒重仪 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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    • G01G19/42—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight for counting by weighing

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的种子千粒重仪,包括：CCD相机、无影光源、旋转下料机构和精密电子秤，所述的CCD相机用于采集种子的图像，所述的无影光源用于采集图像时的补光，所述的旋转下料机构包括料盘、载物台和料箱壳，所述的料盘和料箱壳通过螺钉相连接组成料箱，所述的料箱用于盛装需要计数的农作物种子，所述料盘的下端设置有导轨，所述的载物台上设置有一圈导轨槽，所述的料盘通过导轨可在载物台上旋转；所述的旋转下料机构用于散开种子和控制种子下落，所述的精密电子秤用于对种子称重。本发明解决了现有农作物种子千粒重计数效率低的缺陷，能够实现农作物种子千粒重自动化测量的目的。

Description

一种基于机器视觉的种子千粒重仪
技术领域
本发明涉及种子自动计数、称重技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的种子千粒重仪。
背景技术
在农业领域的研究和生产中，经常需要对少量的粮食、蔬菜、药材等农作物种子、进行计数和考种工作，而精确的计数、称重是考种的关键。千粒重是1000粒种子的重量，是农业上考种的重要依据指标，根据GB/T 5519-2008谷物与豆类千粒重的测定要求，千粒重＝(1000x m0)/N,m0是试样质量，N是试样的粒数。
目前，国内外千粒重仪器设备种类较多，但其大多是采用电磁振动排序方式，其优点是结构简单，但颗粒在排序槽中通过扭振而行进时，一般是没有粒间距的，反之是经常会产生叠堆现象，使颗粒在落下穿过光电检测区时，有重叠现象，造成计数不准确。而且电磁铁扭振器的交流共振噪声大，送料速度越快，噪声越大，难以提高计数速度，电磁铁长时间运行还易发热。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于机器视觉的种子千粒重仪，解决了现有农作物种子千粒重计数效率低的缺陷，能够实现农作物种子千粒重自动化测量的目的。
一种基于机器视觉的种子千粒重仪，包括：CCD相机、无影光源、连杆、旋转下料机构和精密电子秤，所述的CCD相机通过螺钉与支撑架一相连接，所述的无影光源通过螺钉与支撑架二相连接，所述的支撑架一和支撑架二上均设置有通孔，所述的支撑架一和支撑架二均通过其上设置的通孔与连杆间隙配合连接，所述的无影光源位于CCD相机的正下方，所述的CCD相机用于采集种子的图像，所述的无影光源用于CCD相机采集图像时的补光，所述的无影光源、CCD相机均选用现有成熟的技术，所述的无影光源、CCD相机均能与连杆配合调节上下运动。
所述的旋转下料机构包括料盘、电机、支撑横板、底板、支撑杆、下料道、载物台和料箱壳，所述的支撑杆下端与底板通过螺钉相连接，所述的支撑杆上端与载物台通过螺钉相连接，所述的支撑杆用于支撑整个旋转下料机构，所述的支撑横板通过螺钉与支撑杆相连接，所述的支撑横板位于载物台下方。
所述的料盘两端均匀开设有圆孔，所述的圆孔用于盛装散开后的单个种子，料盘的中间留有未开孔的空板，料盘的下端设置有导轨，所述的料盘和料箱壳通过螺钉相连接组成料箱，所述的料箱用于盛装需要计数的农作物种子；所述的载物台上设置有一圈导轨槽，所述料盘上设置的导轨与载物台上设置的导轨槽配合使用使得料盘可以在载物台上旋转运动，所述的料盘下端与电机的机轴固连，所述的电机通过电机套与支撑横板相连接，所述的电机带动料盘通过导轨在载物台上旋转，所述的空板是为了防止料盘旋转时料箱中的种子漏掉。
作为本发明的一种优选技术方案，所述料盘上的圆孔直径为2mm，圆孔的深度为1.5mm，圆孔的数量为1500个。
所述的载物台中间开有通槽，所述的通槽可以通过与所述的料盘配合使得计数后的种子下落，所述的下料道通过螺钉与所述的载物台相连接，所述的下料道位于所述通槽的正下方，所述的下料道下端穿过所述的支撑横板，所述的下料道用于计数完成后料箱中种子的下落，所述的精密电子秤通过螺钉与底板相连接，所述的精密电子秤用于对计数完成后下落的种子称重。
本装置工作时，首先将种子均匀的洒落在料盘上，然后电机开始工作，电机带动料盘做小角度往复旋转运动，使得重叠的种子散开在不同的圆孔中；接着CCD相机采集种子的图像，经过计算机图像处理得到种子的数目N；最后电机带动料盘缓慢旋转，使得料盘中的种子通过下料道滑落到精密电子秤的料盘里，称出种子的质量m0，然后带入千粒重＝(1000x m0)/N公式计算得出种子千粒重，解决了现有农作物种子千粒重计数效率低的缺陷，从而实现了自动化测量种子千粒重的目的。
本发明的有益效果在于：一种基于机器视觉的种子千粒重仪，相比现有技术，解决了现有农作物种子千粒重计数效率低的缺陷，能够实现农作物种子千粒重自动化测量的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个方向的立体结构示意图；
图2是本发明另一个方向的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1、2所示，一种基于机器视觉的种子千粒重仪，包括：CCD相机1、无影光源2、连杆3、旋转下料机构4和精密电子秤5，所述的CCD相机1通过螺钉与支撑架一相连接，所述的无影光源2通过螺钉与支撑架二相连接，所述的支撑架一和支撑架二上均设置有通孔，所述的支撑架一和支撑架二均通过其上设置的通孔与连杆3间隙配合连接，所述的无影光源2位于CCD相机1的正下方，所述的CCD相机1用于采集种子的图像，所述的无影光源2用于CCD相机1采集图像时的补光，所述的无影光源2、CCD相机1均选用现有成熟的技术，所述的无影光源2、CCD相机1均能与连杆配合调节上下运动。
所述的旋转下料机构4包括料盘41、电机42、支撑横板43、底板44、支撑杆45、下料道46、载物台47和料箱壳48，所述的支撑杆45下端与底板44通过螺钉相连接，所述的支撑杆45上端与载物台47通过螺钉相连接，所述的支撑杆45用于支撑整个旋转下料机构4，所述的支撑横板43通过螺钉与支撑杆45相连接，所述的支撑横板43位于载物台47下方。
所述的料盘41两端均匀开设有圆孔411，所述的圆孔411用于盛装散开后的单个种子，料盘41的中间留有未开孔的空板，料盘41的下端设置有导轨，所述的料盘41和料箱壳48通过螺钉相连接组成料箱，所述的料箱用于盛装需要计数的农作物种子；所述的载物台47上设置有一圈导轨槽，所述料盘41上设置的导轨与载物台47上设置的导轨槽配合使用使得料盘41可以在载物台47上旋转运动，所述的料盘41下端与电机42的机轴固连，所述的电机42通过电机套与支撑横板43相连接，所述的电机42带动料盘41通过导轨在载物台47上旋转，所述的空板是为了防止料盘41旋转时料箱中的种子漏掉。
作为本发明的一种优选技术方案，所述料盘41上的圆孔411直径为2mm，圆孔411的深度为1.5mm，圆孔411的数量为1500个。
所述的载物台47中间开有通槽，所述的通槽可以通过与所述的料盘41配合使得计数后的种子下落，所述的下料道46通过螺钉与所述的载物台47相连接，所述的下料道46位于所述通槽的正下方，所述的下料道46下端穿过所述的支撑横板43，所述的下料道46用于计数完成后料箱中种子的下落，所述的精密电子秤5通过螺钉与底板44相连接，所述的精密电子秤5用于对计数完成后下落的种子称重。
本装置工作时，首先将种子均匀的洒落在料盘41上，然后电机42开始工作，电机42带动料盘41做小角度往复旋转运动，使得重叠的种子散开在不同的圆孔411中；接着CCD相机1采集种子的图像，经过计算机图像处理得到种子的数目N；最后电机42带动料盘41缓慢旋转，使得料盘41中的种子通过下料道46滑落到精密电子秤5的料盘里，称出种子的质量m0，然后带入千粒重＝(1000x m0)/N公式计算得出种子千粒重，解决了现有农作物种子千粒重计数效率低的缺陷，从而实现了自动化测量种子千粒重的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种基于机器视觉的种子千粒重仪，其特征在于：包括CCD相机、无影光源、连杆、旋转下料机构和精密电子秤，所述的CCD相机通过螺钉与支撑架一相连接，所述的无影光源通过螺钉与支撑架二相连接，所述的支撑架一和支撑架二上均设置有通孔，所述的支撑架一和支撑架二均通过其上设置的通孔与连杆间隙配合连接，所述的无影光源位于CCD相机的正下方；
所述的旋转下料机构包括料盘、电机、支撑横板、底板、支撑杆、下料道、载物台和料箱壳，所述的支撑杆下端与底板通过螺钉相连接，所述的支撑杆上端与载物台通过螺钉相连接，所述的支撑横板通过螺钉与支撑杆相连接，所述的支撑横板位于载物台下方；所述的料盘两端均匀开设有圆孔，所述料盘的中间留有未开孔的空板，所述料盘的下端设置有导轨，所述的料盘和料箱壳通过螺钉相连接，所述的载物台上设置有一圈导轨槽，所述料盘上设置的导轨与载物台上设置的导轨槽配合使用，所述的料盘下端与电机的机轴固连，所述的电机通过电机套与支撑横板相连接；
所述的载物台中间开有通槽，所述的下料道通过螺钉与所述的载物台相连接，所述的下料道位于所述通槽的正下方，所述的下料道下端穿过所述的支撑横板，所述的精密电子秤通过螺钉与底板相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的种子千粒重仪，其特征在于：所述料盘上的圆孔直径为2mm，圆孔的深度为1.5mm，圆孔的数量为1500个。
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