CN107790399B - 原粮籽粒检测仪及其检测光路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原粮籽粒检测仪及其检测光路系统，所述检测光路系统包括：用于对原粮籽粒进行多面成像的视镜组和识别装置，所述视镜组包括多个视镜模块，多个所述视镜模块间隔开分布在同一个假想球面上，所述原料籽粒的下落路径经过所述假想球面的球心，每个所述视镜模块朝向所述球心且适于对下落至所述球心处的原料籽粒的不同面进行成像；所述识别装置与所述视镜组相连以接收所述视镜组的成像信息并通过对所述成像信息的分析得到所述原粮籽粒的完善性信息。本发明的检测光路系统，可以对原粮籽粒进行多面成像并分析获得完善性信息，能够实现原粮籽粒高精度且快速地检测。

Description

原粮籽粒检测仪及其检测光路系统

技术领域

本发明涉及光电技术领域，更具体地，涉及一种原粮籽粒检测仪及其检测光路系统。

背景技术

粮食在收储、流通、加工等环节中，都需要对原粮籽粒的等级进行判定。相关技术中，原粮籽粒的等级判定都是人工完成，由质检人员抽检成品中的不完整籽粒含量，以确定粮食等级。

但是人工检测原粮不完善籽粒，耗时长，效率低。以人工检测小麦为例，每次抽样20g小麦，人工挑选不完善粒，耗时需要10分钟。并且，由于检验员技能、标准、疲劳等因素，原粮籽粒的等级判定存在一定差异。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种用于原粮自理检测仪的检测光路系统，所述检测光路系统可以对原粮籽粒进行多面成像并分析获得原粮籽粒的完善性信息，能够实现原粮籽粒高精度且快速地检测。

本发明还提出了一种具有上述检测光路系统的原粮籽粒检测仪。

根据本发明实施例的用于原粮籽粒检测仪的检测光路系统，包括：用于对原粮籽粒进行多面成像的视镜组和识别装置，所述视镜组包括多个视镜模块，多个所述视镜模块间隔开分布在同一个假想球面上，所述原料籽粒的下落路径经过所述假想球面的球心，每个所述视镜模块朝向所述球心且适于对下落至所述球心处的原料籽粒的不同面进行成像；所述识别装置与所述视镜组相连以接收所述视镜组的成像信息并通过对所述成像信息的分析得到所述原粮籽粒的完善性信息。

根据本发明实施例的检测光路系统，可以对原粮籽粒进行多面成像并分析获得原粮籽粒的完善性信息，能够实现原粮籽粒高精度且快速地检测。

另外，根据本发明上述实施例的检测光路系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述视镜组适于对所述原粮籽粒进行立体360度成像。

根据本发明的一些实施例，多个所述视镜模块包括位于第一水平面内的多个上视镜模块以及位于第二水平面内的多个下视镜模块，所述第一水平面和第二水平面分别位于所述球心的上方和下方。

可选地，多个所述上视镜模块与多个所述下视镜模块在水平方向上错开设置且任意两个相邻的所述上视镜模块之间设有一个所述下视镜模块。

进一步地，多个所述上视镜模块和多个所述下视镜模块的水平投影均匀分布在以所述球心的水平投影为圆心的同一个圆上。

可选地，所述上视镜模块和所述下视镜模块分别为三个。

根据本发明的一些实施例，多个所述上视镜模块和多个所述下视镜模块一一对应，每个所述上视镜模块包括：上视镜镜头，所述上视镜镜头的中心轴线经过所述球心；上视镜物料灯，所述上视镜物料灯位于所述上视镜镜头的上方且用于对所述球心照明；第一中间物料灯，所述第一中间物料灯位于所述上视镜镜头的下方，所述第一中间物料灯的中心轴线沿水平方向延伸且位于所述球心下方；上背景灯，所述上背景灯设在所述上视镜头与所述上视镜物料灯之间且所述上背景灯的中心轴线经过所述球心；每个所述下视镜模块包括：下视镜镜头，所述下视镜镜头灯与所述上视镜物料灯朝向相对；下视镜物料灯，所述下视镜物料灯与所述上视镜物料灯朝向相对；第二中间物料灯，所述第二中间物料灯与所述第一中间物料对称分布在所述球心的两侧；下背景灯，所述下背景灯与所述上视镜镜头朝向相对。

可选地，所述上视镜镜头的中心轴线与水平面之间的夹角为α，其中，α＝15±1°；所述上视镜物料灯的中心轴线与水平面之间的夹角为γ1，其中，γ1＝55±1°；所述第一中间物料灯的中心轴线与所述球心之间的距离为δ，其中，δ＝12.5±0.5mm；所述上背景灯的中心轴线与水平面之间的夹角为β，其中，β＝30±1°。

可选地，所述上视镜物料灯、第一中间物料灯、第二中间物料灯和所述下视镜物料灯分别为LED灯。

进一步地，所述检测光路系统还包括：漫透射板，所述漫透射板设在所述上背景灯和所述下背景灯的前端。

根据本发明的一些实施例，所述识别装置包括光电传感器和分析模块，所述光电传感器与所述视镜组相连，以接收所述视镜组的带有成像信息的光信号转换成电信号，所述分析模块与所述光电传感器相连且适于对所述电信号进行分析得到所述原粮籽粒的完善性信息。

可选地，所述光电传感器为彩色三线阵光电传感器、3CCD光电传感器和面阵传感器中的至少一种。

根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪，包括根据本发明上述实施例的检测光路系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪的部分结构示意图；

图3是根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪的部分结构示意图；

图4是根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪的检测光路系统的俯视图；

图5是根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪的检测光路系统的剖视图；

图6是根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪的检测光路系统的一对上视镜模块和下视镜模块的结构示意图。

附图标记：

1000：原粮籽粒检测仪；

100：壳体；10：安装腔；101：好料收纳腔；102：坏料收纳腔；

200：供料装置；201：供料通道；202：出料口；

300：检测光路系统；30：球心；

301：视镜组；31：上视镜模块；32：下视镜模块；33：视镜梁；34：漫透射板；

311：上视镜镜头；312：上视镜物料灯；313：第一中间物料灯；314：上背景灯；

321：下视镜镜头；322：下视镜物料灯；323：第二中间物料灯；324：下背景灯；

400：剔除装置；401：分气缸；402：喷嘴；403：气塑管；404：控制阀；

500：输送机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图对根据本发明实施例原粮籽粒检测仪1000和检测光路系统300进行详细描述。

参考图1-图6所示，根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪1000可以包括：壳体100、供料装置200、检测光路系统、剔除装置400和控制器(图中未示出)，其中，检测光路系统可为根据本发明实施例的检测光路系统300，也可以是其它类型的检测光路系统，下面以检测管路系统为根据本发明实施例的检测光路系统300为例进行描述。

具体而言，如图1和图2所示，壳体100内可以限定有安装腔10，检测光路系统300和剔除装置400等部件可以容纳在安装腔10内，壳体100内还限定有与安装腔10连通的好料收纳腔101和坏料收纳腔102，以对原粮籽粒分类后进行收纳。

如图1和图2所示，供料装置200的出料口202可与安装腔10连通，以使原粮籽粒通过出料口202进入安装腔10并下落至好料收纳腔101内。也就是说，原粮籽粒由供料装置200的出料口202进入安装腔10，并且原粮籽粒可以自由下落至好料收纳腔101内。

检测光路系统300可以设在安装腔10内，检测光路系统300用于对原粮籽粒进行检测，以获得原粮籽粒的完善性信息，为后续剔除装置400的动作提供依据。

下面结合图4-图6对根据本发明实施例的用于原粮籽粒检测仪1000的检测光路系统300进行详细描述。其中，上下方向以原粮籽粒检测仪1000正常使用时的上下方向为准。

根据本发明的一些实施例，检测光路系统300可以包括：用于对原粮籽粒进行多面成像的视镜组301和识别装置(图中未示出)。

其中，视镜组301可以包括多个视镜模块，多个视镜模块可以间隔开分布在同一个假想球面上，原粮籽粒的下落路径经过假想球面的球心30，每个视镜模块可以朝向球心30，并且视镜模块适于对下落至球心30处的原粮籽粒的不同面进行成像。

识别装置可与视镜组301相连，以接收视镜组301的成像信息并通过对成像信息的分析得到原粮籽粒的完善性信息，从而实现对原粮籽粒的自动检测，实时判断出原粮籽粒是否完善。

也就是说，多个视镜模块从不同角度朝向球心30，当原粮籽粒下落经过球心30时，多个视镜模块对原粮籽粒进行成像，从而可以获得原粮籽粒的不同面的成像信息，识别装置接收视镜组301的成像信息后，分析该成像信息并得到原粮籽粒的完善性信息。由此，可以通过多个视镜组301从多个角度获得原粮籽粒的成像，并且识别装置可以综合分析每个视镜组301的成像信息来获得原粮籽粒的完善性信息，检测速度快，并且精度高。

根据本发明实施例的检测光路系统300，通过将多个视镜模块间隔开分布在同一个假象球面上，利用多个视镜模块对于原粮籽粒的不同面进行成像，每个视镜模块可以对原粮籽粒分别进行成像，多个视镜模块可对原料籽粒的不同表面进行分别成像，当然，多个视镜模块的成像范围可以相互对接，也可以有部分重叠，通过多个视镜模块可以实现对原粮籽粒的多面成像，可以使原料籽粒的大部分外表面或者整个外表面均实现被成像，并将识别装置与视镜组301相连，利用识别装置接收视镜组301的成像信息并通过对成像信息的分析得到原粮籽粒的完善性信息，不仅能够提高对原粮籽粒的检测精度，而且检测速度快，人力资源投入少。

如图1和图3所示，剔除装置400可以设在安装腔10内且位于检测光路系统300下方，控制器可与检测光路系统300以及剔除装置400相连，并且控制器适于根据检测光路系统300提供的原粮籽粒的完善性信息控制剔除装置400动作，以将原粮籽粒中的不完整籽粒送入坏料收纳腔102内。

具体而言，在工作时，供料装置200将原粮籽粒供入安装腔10并使原粮籽粒从出料口202落下，检测光路系统300对原粮籽粒进行检测，并分析获得原粮籽粒的完善性信息，控制器根据检测光路系统300提供的原粮籽粒的完善性信息控制剔除装置400：当检测光路系统300检测到原粮籽粒不完整时，控制器控制剔除装置400动作，将不完整籽粒送入坏料收纳腔102内；当检测光路系统300检测到原粮籽粒完整时，控制器控制剔除装置400不动作，此时原粮籽粒自由下落至好料收纳腔101内。由此，可以实现可以检测原粮籽粒并实现对原粮籽粒的分类。

根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪1000，利用供料装置200使原粮籽粒进入安装腔10，通过检测光路系统300对原粮籽粒进行检测并获得原粮籽粒的完善性信息，并利用控制器根据检测的完善性信息控制剔除装置400动作，将不完整籽粒送入坏料收纳腔102，而完整籽粒可以自由下落至好料收纳腔101内，从而可以自动检测原粮籽粒并实现对不完整籽粒和完整籽粒的分类。同时，由于原粮籽粒的完善性信息由检测光路系统300获得，并且分类动作由控制器控制，检测精度高，并且无需人为操作，效率高，稳定性好。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，供料装置200可具有供料通道201，供料通道201可以伸入安装腔10内，并且供料通道201的出口可以形成为出料口202，供料通道201相对于竖直方向倾斜向下延伸。由此，原粮籽粒可以经过供料通道201进入安装腔10，以进行后续检测和分类，并且，原粮籽粒在供料通道201内运动时，可以形成单粒原粮籽粒流，从出料口202落下的单粒原粮籽粒，可以做抛物线运动，以便后续检测光路系统300逐个进行检测。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，壳体100内可以设有视镜梁33，视镜组301可以通过视镜梁33固定在壳体100上，从而可以实现视镜组301的定位，提高视镜组301的稳定性，避免视镜组301发生位移影响成像的准确性。

根据本发明的一些实施例，视镜组301适于对原粮籽粒进行立体360度成像。换言之，视镜组301可以对原粮籽粒进行全方位成像，使原粮籽粒的整个外表面均能被成像。具体地，多个视镜组301均匀间隔开分布在同一个假想球面上，并且多个视镜组301从不同方向朝向球心30，当原粮籽粒下落至球心30时，多个视镜组301同时对原粮籽粒成像，从而可以在球心30位置对原粮籽粒进行全方位成像，使得成像范围可以互相叠加补偿，可以避免检测死角，降低检测遗漏率。

如图4所示，多个视镜模块可以包括位于第一水平面内的多个上视镜模块31以及位于第二水平面内的多个下视镜模块32，第一水平面和第二水平面分别位于球心30的上方和下方。也就是说，多个上视镜模块31可以从球心30的上方朝向球心30，获得原粮籽粒的多角度斜向俯视成像，多个下视镜模块32可以从球心30的下方朝向球心30，并获取原粮籽粒的多角度斜向仰视成像。这样，可以进一步避免检测死角，降低检测遗漏率。

作为可选的实施方式，如图4所示，多个上视镜模块31与多个下视镜模块32在水平方向上错开设置，并且任意两个相邻的上视镜模块31之间可以设有一个下视镜模块32。换言之，多个上视镜模块31的投影和多个下视镜模块32的投影交错设置。由此，一方面可以使多个视镜模块的成相互相叠加补偿，避免检测死角，另一方面，可以防止各视镜模块的成像过多叠加，造成干扰。

进一步地，多个上视镜模块31和多个下视镜模块32的水平投影可以均匀分布在以球心30的水平投影为圆心的同一个圆上。也就是说，多个上视镜模块31在同一水平面内均匀分布，多个上视镜模块31在同一水平面内均匀分布，并且多个上镜模块和多个下视镜模块32到球心30的距离相等，从而可以进一步实现360度无死角成像，并且可以使成像更加清晰，提高后续对原粮籽粒完善性分析的准确性和可靠性。

在本发明的一些实施例中，上视镜模块31和下视镜模块32分别为三个。如图4所示，三个上视镜模块31在球心30的上方区域且在空间均布呈120°，三个下视镜模块32在球心30的下方区域且在空间均布也呈120°，两组视镜空间上相互交错，俯视呈正六边形排布，在空间上即形成了全方位成像系统。原粮籽粒下落经过球心30时，三个上视镜模块31和三个下视镜模块32从六个角度对原粮籽粒进行成像，从而可以综合分析六个角度的成像获得原粮籽粒的完善性信息，进而可以提高检测的准确度。

根据本发明的一些实施例，如图4-图6所示，多个上视镜模块31和多个下视镜模块32可以一一对应。换言之，每个上视镜模块31对应一个下视镜模块32。这样，每组对应的上视镜模块31和下视镜模块32可以从正面和反面获得原粮籽粒的成像，多组对应的上视镜模块31和下视镜模块32可以获得多角度叠加的成像，从而可以进一步提高成像的完整性。

如图5和图6所示，每个上视镜模块31可以包括：上视镜镜头311、上视镜物料灯312、第一中间物料灯313和上背景灯314。

其中，上视镜镜头311的中心轴线经过球心30，上视镜镜头311可以从原粮籽粒的上方获得斜向下的原粮籽粒的成像。上视镜物料灯312可位于上视镜镜头311的上方，并且上视镜物料灯312可用于对球心30照明，以提高成像的清晰度。第一中间物料灯313可位于上视镜镜头311的下方，第一中间物料灯313的中心轴线可沿水平方向延伸，并且第一中间物料灯313的中心轴线可以位于球心30的下方，第一中间物料灯313可以从球心30的下方斜向上照射原粮籽粒，使原粮籽粒能够获得均匀的光照，在一定程度上提高成像均匀性。上背景灯314可以设在上视镜镜头311与上视镜物料灯312之间，并且上背景灯314的中心轴线经过球心30，上背景灯314可以为原粮籽粒提供光照，以便识别原粮籽粒的边缘，进一步提高成像的清晰度。

每个下视镜镜头321可以包括：下视镜镜头321、下视镜物料灯322、第二中间物料灯323和下背景灯324。

具体而言，下视镜镜头321与上背景灯314朝向相对，下视镜镜头321可以从下方斜向上获得与对应的上视镜镜头311相对的角度的原粮籽粒的成像，上背景灯314可以为下视镜镜头321提供图像采集背景，以提高检测精度。下视镜物料灯322与上视镜物料灯312朝向相对，下视镜物料灯322与上视镜物料灯312共同为球心30处的原粮籽粒照明，使原粮籽粒获得稳定而均匀的光照。第二中间物料灯323与第一中间物料灯313对称分布在球心30的两侧，第二中间物料灯323与第一中间物料灯313配合并从两侧为球心30提供光照，保证球心30处的照明视场，避免因光照不均而出现信号干扰。下背景灯324与上视镜镜头311相对，下背景灯324用于为上视镜镜头311提供背景光照。

在一些可选的实施例中，如图6所示，上视镜镜头311的中心轴线与水平面之间的夹角为α，其中，α＝15±1°；上视镜物料灯312的中心轴线与水平面之间的夹角为γ1，其中，γ1＝55±1°；第一中间物料灯313的中心轴线与球心30之间的距离为δ，其中，δ＝12.5±0.5mm；上背景灯314的中心轴线与水平面之间的夹角为β，其中，β＝30±1°。

例如，在本发明的一个示例中，原粮籽粒经过检测光路系统300的球心30时，位于整个检测光路系统300的中心。上视镜镜头311透过球心30正视其对面的下背景灯324，两者都与水平呈角度α＝15°，上背景灯314和下背景灯324分别为下视镜镜头321和上视镜镜头311提供背景光照，上视镜物料灯312和第一中间物料灯313分布在上视镜镜头311的两侧，为上视镜提供均匀的照明光线。其中，上视镜物料灯312与水平面呈角度γ1＝55°，第一中间物料灯313和第二中间物料灯323水平放置，并且与水平线偏置距离δ＝12.5mm，第一中间物料灯313和第二中间物料灯323相对于球心30旋转对称，保证球心30处足够的照明视场，避免对其他部件的信号干扰。

如图6所示，上视镜物料灯312的前端呈半开口且开口位于下方，下视镜物料灯322的前端也呈半开口且开口位于上方，通过将开口设计为合适的尺寸，可以限制灯光照明的范围，使得上视镜物料灯312的光线在照亮球心30时不会进入下视镜镜头321，避免上视镜物料灯312为下视镜镜头321形成杂散光而影响下视镜镜头321的成像质量，同样的，下视镜物料灯322的光线在照亮球心30时不会进入上视镜镜头311，避免下视镜物料灯322为上视镜镜头311形成杂散光而影响上视镜镜头311的成像质量。

可选地，如图6所示，第一中间物料灯313和第二中间物料灯323的前端设有开口，并且开口为窄带，一方面，第一中间物料灯313和第二中间物料灯323可以保证球心30处足够的照明视场，另一方面，窄带的开口可以避免第一中间物料灯313和第二中间物料灯323对其他部件造成光线信号干扰，减少成像中的杂散光。

有利地，上视镜镜头311和下视镜镜头321与球心30的距离为a，a＝150±10mm，即镜头的物距可以设计在140mm-160mm之间。由此，不仅可以使检测光路系统300的结构更加紧凑，而且可以遮蔽杂散光，实现高分辨率成像，进一步提高成像的准确性和清晰度。

在一些实施例中，检测光路系统300还可以包括：漫透射板34，如图6所示，漫透射板34可以设在上背景灯314和下背景灯324的前端，漫透射板34可以将上背景灯314和下背景灯324发出的光线变成面光源，从而上视镜镜头311和下视镜镜头321可以以均匀的光照平面作为背景，使得原粮籽粒成像的清晰度和准确性更高。

可以理解的是，检测光路系统300可以由三对上视镜模块31和下视镜模块32组成，并且多个照明灯可以照亮下落至球心30处的原粮籽粒，为视镜成像提供相应光强、均匀、全方位的照明，三个上视镜模块31和三个下视镜模块32实现了对原粮籽粒的全方位成像，使得成像范围可以相互叠加补偿，避免了检测死角，保证原粮籽粒中的不完善籽粒能被百分之百检测无遗漏。

可选地，上视镜物料灯312、第一中间物料灯313、第二中间物料灯323和下视镜物料灯322可分别为LED灯，LED灯能耗低，寿命长，可以减小维修和更换的频率，降低成本。

优选地，上视镜物料灯312、第一中间物料灯313、第二中间物料灯323和下视镜物料灯322可分别采用白光LED灯、紫外LED灯、红外LED灯或其他各种波段颜色的LED灯，其具体的选择可以根据原粮籽粒散射光的光谱特性而定，选择最能区分需分选物料的光源，即包含吸收光谱差异最大波长光的LED灯，从而可以进一步提高检测的准确性。

根据本发明的一些实施例，识别装置可以包括光电传感器和分析模块，光电传感器可与视镜组301相连，以接收视镜组301的带有成像信息的光信号并将光信号转换成电信号，分析模块与光电传感器相连，并且分析模块适于对电信号进行分析得到原粮籽粒的完善性信息。也就是说，光电传感器接收视镜模块的成像，并将带有成像信息的光信号转换成电信号，然后将电信号传输给分析模块，分析模块对电信号进行分析，得到原粮籽粒的完善性信息，从而为后续控制器的控制提供依据。

可选地，光电传感器可为彩色三线阵光电传感器、3CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)光电传感器和面阵传感器中的至少一种。由此，可以增大信息获取量，处理复杂的成像。可以理解的是，光电传感器的类型不限于上述描述，本领域的技术人员可以根据不同需求和识别精度选择不同的光电传感器，对此，本发明不做具体限定。

下面结合图1和图3详细描述根据本发明实施例的原粮籽粒检测仪1000的剔除装置400。

如图1和图3所示，剔除装置400可以包括：分气缸401和喷嘴402，其中，分气缸401可以安装在壳体100内，分气缸401可具有气体出口，喷嘴402可与气体出口连通，以使分气缸401内的高压气体可以从喷嘴402喷出，喷嘴402可与控制器相连，喷嘴402的喷射方向与原粮籽粒的下落路径相交，并且喷嘴402适于在控制器的控制下向外喷射气体以将原粮籽粒吹向坏料收纳腔102内。

也就是说，当检测光路系统300检测到原粮籽粒为不完整籽粒时，控制器控制剔除装置400动作，由喷嘴402喷射气体，改变不完整籽粒的运动轨迹，将不完整籽粒吹向坏料收纳腔102内；而当检测光路系统300检测到原粮籽粒为完整籽粒时，剔除装置400不动作，完整籽粒自由下落至好料收纳腔101内。

由此，可以对原粮籽粒根据完善性信息进行分类，将完整籽粒和不完整籽粒分别收纳至好料收纳腔101和坏料收纳腔102内，而且结构简单紧凑，分类速度快，效率高，并且分类标准不受操作人员的主管因素影响，分类准确性高，还能够减少人力资源的投入，降低成本。

可选地，如图1和图3所示，喷嘴402的喷射方向可为水平方向，原粮籽粒从出料口202下落时，具有一倾斜的初始速度，原粮籽粒经过球心30后，喷嘴402不喷射气体时，原粮籽粒在自身重力的作用下做抛物线运动落下，此时，原粮籽粒可以下落至好料收纳腔101内；而喷嘴402喷射气体时，气体可以为原粮籽粒提供一水平推动力，改变原粮籽粒的下落轨迹，此时，原粮籽粒可以下落至坏料收纳腔102内。这样，可以有效利用重力，实现对不完整籽粒的剔除，结构简单紧凑，可靠性高。

如图1和图3所示，喷嘴402与气体出口可以通过气塑管403相连，气塑管403上可以设有控制阀404，控制阀404可以在控制器的控制下控制气塑管403的通断。简言之，控制器控制控制阀404，以由控制阀404连通或断开气塑管403，从而控制喷嘴402是否喷射气体，实现对不完整籽粒的剔除，完成完整籽粒和不完整籽粒的分类。

根据本发明的一些实施例，原粮籽粒检测仪1000还可以包括：电子称重系统(图中未示出)，电子称重系统可以包括计算模块、第一电子称和第二电子称，其中，第一电子称可以设在好料收纳腔101内，以自动称量完整籽粒的重量，第二电子称可以设在坏料收纳腔102内，以自动称量不完整籽粒的重量，并且第一电子称和第二电子称可分别与计算模块相连，以实时计算原粮籽粒的不完善籽粒率。

由此，电子称重系统可以对落入好料收纳腔101和坏料收纳腔102的原粮籽粒进行实时自动称重，从而可以在分类的同时实时计算不完整籽粒在样品中所占的比例，无需人为进行称量计算，使用更加方便。

下面对根据本发明具体实施例的原粮籽粒检测仪1000的工作过程进行详细描述。

原粮籽粒样品可以通过原粮输送机500送出，通过供料通道201一粒一粒下落，原粮籽粒在出料口202脱离供料通道201后，做抛物线运动，原粮籽粒可以下落至好料收纳腔101中。

原粮籽粒在下落过程中，经过检测光路系统300的假想球面的球心30，三对上视镜模块31和下视镜模块32在球心30位置对原粮籽粒进行全角度成像，识别系统对视镜组301的成像进行实时分析，并实时判断出不完整籽粒。

当检测到落下的原粮籽粒为不完整籽粒时，不完整籽粒下落至喷嘴402处，控制器控制剔除装置400动作，使控制阀404开启，分气缸401内的高压气体经控制阀404进入气塑管403并从喷嘴402水平喷出，改变不完善籽粒的运动轨迹，将不完善籽粒吹入坏料收纳腔102内，实现剔除。

当检测到落下的原粮籽粒为完善籽粒时，剔除装置400不动作，完善的籽粒做抛物线运动，下落至好料收纳腔101内。

电子称重系统的第一电子称和第二电子称分别对落入好料收纳腔101和坏料收纳腔102内的原粮籽粒进行实施自动称量，计算模块实时计算不完整籽粒在样品中所占的比例。

检测完成后，好料收纳腔101和坏料收纳腔102可以得到经过检测和分类的完整籽粒和不完整籽粒，计算模块可以完成不完整籽粒率的计算。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.一种用于原粮籽粒检测仪的检测光路系统，其特征在于，包括：

用于对原粮籽粒进行多面成像的视镜组，所述视镜组包括多个视镜模块，多个所述视镜模块间隔开分布在同一个假想球面上，所述原粮 籽粒的下落路径经过所述假想球面的球心，每个所述视镜模块朝向所述球心且适于对下落至所述球心处的原粮 籽粒的不同面进行成像；

识别装置，所述识别装置与所述视镜组相连以接收所述视镜组的成像信息并通过对所述成像信息的分析得到所述原粮籽粒的完善性信息，

多个所述视镜模块包括位于第一水平面内的多个上视镜模块以及位于第二水平面内的多个下视镜模块，所述第一水平面和第二水平面分别位于所述球心的上方和下方，多个所述上视镜模块与多个所述下视镜模块在水平方向上错开设置且任意两个相邻的所述上视镜模块之间设有一个所述下视镜模块，多个所述上视镜模块和多个所述下视镜模块的水平投影均匀分布在以所述球心的水平投影为圆心的同一个圆上。

2.根据权利要求1所述的检测光路系统，其特征在于，所述视镜组适于对所述原粮籽粒进行立体360度成像。

3.根据权利要求1所述的检测光路系统，其特征在于，所述上视镜模块和所述下视镜模块分别为三个。

4.根据权利要求1所述的检测光路系统，其特征在于，多个所述上视镜模块和多个所述下视镜模块一一对应，每个所述上视镜模块包括：

上视镜镜头，所述上视镜镜头的中心轴线经过所述球心；

上视镜物料灯，所述上视镜物料灯位于所述上视镜镜头的上方且用于对所述球心照明；

第一中间物料灯，所述第一中间物料灯位于所述上视镜镜头的下方，所述第一中间物料灯的中心轴线沿水平方向延伸且位于所述球心下方；

上背景灯，所述上背景灯设在所述上视镜头与所述上视镜物料灯之间且所述上背景灯的中心轴线经过所述球心；

每个所述下视镜模块包括：

下视镜镜头，所述下视镜镜头灯与所述上视镜物料灯朝向相对；

下视镜物料灯，所述下视镜物料灯与所述上视镜物料灯朝向相对；

第二中间物料灯，所述第二中间物料灯与所述第一中间物料对称分布在所述球心的两侧；

下背景灯，所述下背景灯与所述上视镜镜头朝向相对。

5.根据权利要求4所述的检测光路系统，其特征在于，

所述上视镜镜头的中心轴线与水平面之间的夹角为α，其中，α＝15±1°；

所述上视镜物料灯的中心轴线与水平面之间的夹角为γ1，其中，γ1＝55±1°；

所述第一中间物料灯的中心轴线与所述球心之间的距离为δ，其中，δ＝12.5±0.5mm；

所述上背景灯的中心轴线与水平面之间的夹角为β，其中，β＝30±1°。

6.根据权利要求4所述的检测光路系统，其特征在于，所述上视镜物料灯、第一中间物料灯、第二中间物料灯和所述下视镜物料灯分别为LED灯。

7.根据权利要求4所述的检测光路系统，其特征在于，还包括：

漫透射板，所述漫透射板设在所述上背景灯和所述下背景灯的前端。

8.根据权利要求1所述的检测光路系统，其特征在于，所述识别装置包括光电传感器和分析模块，所述光电传感器与所述视镜组相连，以接收所述视镜组的带有成像信息的光信号转换成电信号，所述分析模块与所述光电传感器相连且适于对所述电信号进行分析得到所述原粮籽粒的完善性信息。

9.根据权利要求8所述的检测光路系统，其特征在于，所述光电传感器为彩色三线阵光电传感器、3CCD光电传感器和面阵传感器中的至少一种。

10.一种原粮籽粒检测仪，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的检测光路系统。