CN108414532A - 大米加工精度的检测装置和大米加工控制系统、方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种大米加工精度的检测装置和大米加工控制系统、方法，所述检测装置包括：排布设备和滑道，排布设备的进料端连接上游大米加工产线，出料端连接滑道的一端，排布设备用于将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下；N个图像采集设备，N个图像采集设备均设置在滑道下方，N个图像采集设备分别以相应视角采集大米从滑道滑至相应图像采集设备视场内的图像，以获取N个图像；图像处理设备，图像处理设备分别与N个图像采集设备相连，图像处理设备用于根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度。该检测装置能够实现大米加工精度的在线检测，且准确性高，从而有助于实现大米的在线加工控制。
Description
技术领域
本发明涉及大米生产技术领域，尤其涉及一种大米加工精度的检测装置、一种大米加工控制系统和一种大米加工控制方法。
背景技术
目前，我国大米加工精度控制技术相对落后，导致大米过度加工，进而导致大米营养流失、耗能严重。国家粮食局近期公布的数据显示，以每年20％的大米被过度加工测算，我国每年损失大米约100万吨。而我国是人均耕地面积和水资源紧缺的国家，以每年损失大米约100万吨测算，以稻谷单产460kg/亩和出米率70％计，相当于节约耕地面积310多万亩；以每亩消耗水900立方米计，相当于节约水资源28多亿立方米。同时过度加工还造成能源浪费，若全国大米总产量多出10％能够适度加工，每年可节电6000多万kw﹒h，减排二氧化碳约10万吨。
一般而言，大米加工精度的检测方法有直接比较法、染色图像分析法等。直接比较法是利用大米与相应的加工精度等级标准样品对照比较，通过观测判定精度等级，该方法依据主观经验，判断精度不高，一致性不佳，同时需要有经验的人员一直观测生产情况，容易造成疏漏。而染色图像分析法则需要将大米预处理染色，再拍摄图像计算留皮、留胚的面积比例，根据该比例判断大米加工精度，该方法无法实现实时的在线加工控制。
为解决上述问题，相关技术中公开了一种大米加工精度测定方法，该方法是利用计算机图像处理技术获得大米图像糠皮区域和籽粒区域信息，分别进行糠皮区域和籽粒区域的图像识别分割与提取，根据糠皮区域占籽粒区域的百分比值实现大米加工精度的测定。但在该技术中，大米样品是单层平铺由输送带进样，进入图像采集系统，由于大米具有立体结构，使得采集不到大米的全部表面形貌，从而使后续的在线测定结果不准确。
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，本发明的第一个目的在于提出一种大米加工精度的检测装置，以实现大米加工精度的在线检测，且保证检测结果的准确性。
本发明的第二个目的在于提出一种大米加工控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种大米加工控制方法。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种大米加工精度的检测装置，包括：排布设备和滑道，所述排布设备的进料端连接上游大米加工产线，所述排布设备的出料端连接所述滑道的一端，所述排布设备用于将从所述上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿所述滑道滑下；N个图像采集设备，N个所述图像采集设备均设置在所述滑道下方，当大米从所述滑道滑至每个所述图像采集设备视场内时，对应的所述图像采集设备分别以相应视角采集所述大米的图像，以获取N个图像，其中，N为大于或者等于3的整数；图像处理设备，所述图像处理设备分别与N个所述图像采集设备相连，所述图像处理设备用于根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，其中，M为大于或者等于1的整数。
根据本发明实施例的大米加工精度的检测装置，在大米加工过程中，通过排布设备将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下，通过N个图像采集设备，分别以相应视角采集滑落的大米图像，以获取N个图像，通过图像处理设备根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，由此实现了大米加工精度的在线检测，且检测准确性高。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种大米加工控制系统，包括：大米加工装置，所述大米加工装置设置在上游大米加工产线中；至少一个上述的检测装置；控制器，所述控制器分别与所述大米加工装置和所述检测装置相连，所述控制器用于根据每个处于工作状态的检测装置输出的大米加工精度对所述大米加工装置的加工参数进行调节。
根据本发明实施例的大米加工控制系统，通过控制器根据每个处于工作状态的检测装置输出的大米加工精度对大米加工装置的加工参数进行调节，能够提高大米的加工效果，有助于减少能耗，降低大米损失。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种大米加工控制方法，包括以下步骤：在大米加工过程中，将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下；通过设置在所述滑道下方平面P内的N个图像采集设备分别以相应视角采集大米从所述滑道滑至所述平面P的图像，以获取该大米的N个图像，其中，N为大于或者等于1的整数；根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，其中，M为大于或者等于1的整数；根据所述大米加工精度对设置在所述上游大米加工产线的大米加工装置的加工参数进行调节。
根据本发明实施例的大米加工控制方法，在大米加工过程中，将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下，通过N个图像采集设备，分别以相应视角采集滑落的大米图像，以获取N个图像，进而根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，并根据大米加工精度对设置在上游大米加工产线的大米加工装置的加工参数进行调节。由此，实现了大米加工精度的在线检测和大米的在线加工控制，且能够提高大米加工效果，降低能耗，减少大米损失。
本发明附加的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
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的大米加工精度的检测装置的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的大米加工精度的获取步骤的流程图；
图3是根据本发明一个实施例的大米加工精度的检测装置中图像采集设备的立体图；
图4是根据本发明一个实施例的大米加工精度的检测装置中图像采集设备的俯视图；
图5是根据本发明另一个实施例的大米加工精度的检测装置的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的大米加工控制系统的结构示意图；
图7是根据本发明一个实施例的大米加工控制系统中检测装置的结构示意图；
图8是根据本发明一个具体实施例的大米加工控制系统中检测装置的结构示意图；以及
图9是根据本发明实施例的大米加工控制方法的流程图。
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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。
下面参考附图描述本发明实施例的大米加工精度的检测装置和大米加工控制系统、方法。
图1是根据本发明实施例的大米加工精度的检测装置结构示意图。如图1所示，大米加工精度的检测装置100包括排布设备10、滑道20、N个图像采集设备30和图像处理设备40。
其中，排布设备10的进料端连接上游大米加工产线，排布设备10的出料端连接滑道20的一端，排布设备10用于将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道20滑下，即按预设路径向下(如竖直向下、斜向下等)滑落。N个图像采集设备30均设置在滑道20下方，当大米从滑道20滑至每个图像采集设备30视场内时，对应的图像采集设备30分别以相应视角采集大米的图像(即大米外观图像)，以获取N个图像。图像处理设备40分别与N个图像采集设备30相连，图像处理设备40用于根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度。其中，N为大于或者等于3的整数，如3、5、7(图1中示出N＝3)，以避免采集的大米图像出现死角；M为大于或者等于1的整数，如M可在100～1000范围内取值。
可选地，排布设备10的进料端可设置一挡板，当该挡板打开时，上游大米加工产线的米流向下游流动时，可有部分大米流入排布设备10，当流入至排布设备的大米达到一定量(对应的大米数大于或者等于M)时，可将挡板关闭。
在本发明的一个实施例中，获取的N个图像均为大米下落至正对每个图像采集设备30时，图像采集设备30采集到的图像，每个图像均可通过设置在对应图像采集设备视场内的参照物进行筛选。
为便于说明，以N个图像采集设备设置在滑道下方的同一个平面P为例，如图1所示，大米从滑道20滑至该平面P时，形成视点Po，N个图像采集设备30分别以相应视角采集Po处大米的图像。
具体地，参照图1，图像采集设备30的个数N可设置为3，沿视点Po周向间隔设置，各图像采集设备30位于同一平面P内，且该平面P可与大米的滑落路径垂直，也可与大米的滑落路径呈一定角度(非90°)。在大米加工过程中，排布设备10将从上游大米加工产线的大米加工装置200出口处采样的大米排布成单粒米流，并可每隔预设时间(可根据需要设定)将大米逐粒推送至滑道20处滑下。在大米滑落过程中，通过N个图像采集设备30可分别以相应视角采集该大米的图像，并可将大米在视点Po处的图像发送至图像处理设备40，图像处理设备40每获取到一个大米的N个图像，即可对该N个图像进行仿真计算，并获得相应的仿真计算结果。当图像采集设备30采集到M个大米的M*N个图像后，图像处理设备40对M个大米的仿真计算结果进行统计分析，即可获得M个大米的加工情况，进而将该加工情况与标准数据进行比较，可获取大米加工精度。由此，该检测装置能够实现大米加工精度的在线检测，且检测精度高，进而有助于实现大米的在线加工控制，提高大米的加工效果。
需要说明的是，当大米表面留皮或留胚时，通常米皮或胚颜色较正常大米颜色深，如米皮可能为黄色，在可见光照射时，该颜色对光的反射率小，可与正常大米区域区分开。因此，在该实施例中，采用多个图像采集设备30从大米的多个视角同时获取大米表面留皮或留胚信息，进而采用图像处理设备40通过图像仿真计算，能够准确获得大米面积、判断出大米表面是否存在米皮，以及在大米表面存在米皮时，获得大米米皮面积。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，图像处理设备40可执行如下步骤：
A，对每个大米的N个图像进行图像处理以判断该大米上是否存在米皮。
B，如果大米上不存在米皮，则从大米的N个图像中获取大米的最大面积Smax，并计无皮的大米数为n＝n+1，其中，n为大于或者等于0的整数。
C，如果大米上存在米皮，则计算每个图像中的米皮面积与大米面积的比值，并获取最大比值对应的米皮面积Sp、大米面积Spm，以及计有皮的大米数为m＝m+1，其中，m为大于或者等于0的整数。
D，重复上述步骤A～C，直至m+n＝M。
E，计算R＝Spt/S和r＝K/M，其中，Spt＝Sp1+…+Spi+…+SpK，i＝1,2,…,K，Spi为有米皮的第i个大米的米皮面积，S＝Spm1+…+Spmi+…+SpmK+Smax1+…+Smaxj+…+SmaxM-K，j＝1,2,…,M-K，Spmi为有米皮的第i个大米的面积，Smaxj为第j个大米的面积，K为M个大米中有米皮的大米数目。
F，根据R和r确定大米加工精度。
可选地，图像处理设备40可包括加工精度数据库，加工精度数据库中存储有R、r与大米加工精度之间的对应关系，该对应关系可预先通过试验获得。例如，当r处于第一数目区间且R处于第一面积区间时，对应的大米加工精度为一级；当r处于第二数目区间且R处于第二面积区间时，对应的大米加工精度为二级；当r处于第三数目区间且R处于第三面积区间时，对应的大米加工精度为三级，其中，第一数目区间＜第二数目区间＜第三数目区间，第一面积区间＜第二面积区间＜第三面积区间。
在本发明的一个实施例中，为提高大米图像的采集效果，如图3所示，图像采集设备30包括图像传感器31、光源32和背景板33，图像传感器31与背景板33相对设置，且视点Po位于图像传感器31和背景板33之间，光源33设置在图像传感器31的一侧，使视点Po朝向图像传感器31的一侧能够受到光源32的照射。其中，光源32可设置在图像传感器31的上方或下方(图3示出的光源32设置于图像传感器31的下方)。
具体地，参照图3，从上游大米加工产线取样出来的大米经过排布设备10按照一定的顺序、姿态排布，并形成单粒的米流，进而控制单个大米的姿态，并加速分离，防止米粒重叠，即单个大米从滑道20滑落。光源32(可采用白光光源，如白光LED)照射到从滑道20滑落的大米上，进而N个图像传感器31从多个视角拍摄大米的图像，以避免视觉死角，提高分析的准确性。图像传感器31接收到大米的反射光并转换为电信号，并发送至图像处理设备40，三个电信号通过图像处理设备40根据预设算法仿真成大米的形状及颜色，通过对不同颜色加以识别、区分，确定大米表面信息。通过米皮面积占大米面积的比例，自动计算出大米的留皮程度，以及留皮大米所占比例，对照标准数据，判定出大米加工精度。以检测1000粒大米为例，假设其中有1/5的大米存在米皮，且米皮总面积与大米总面积之间的比值为20％，即r＝1/5，R＝20％，那么可通过调用加工精度数据库，获取当前大米加工精度为二级；假设其中有1/3的大米存在米皮，且米皮总面积与大米总面积之间的比值为30％，即r＝1/3，R＝30％，那么可通过调用加工精度数据库，获取当前大米加工精度为三级。在获取到大米加工精度后，可反馈至相关控制器件以控制大米加工装置200。
可选地，图像传感器31采用线阵图像传感器或者面阵图像传感器，为使采集到的图像能够有更明确清晰的线条或者轮廓，图像传感器31的分辨率应小于0.05mm。应当理解，图像传感器31在空间一区域排布时，视点Po应当为一个具有一定体积的空间，而并非一个点，该空间位于大米下落路径上，同时位于各图像传感器31的视场交汇处。
可选地，背景板33为亮背景，颜色可为蓝色，背景板33可由背景灯和漫透射板组成，漫透射板装于背景灯前端，可将背景灯发出的光线变成面光源。
进一步地，为保证滑道20不会影响视点Po照明，视点Po距离滑道底端垂直方向的直线距离控制在3～10cm。
具体地，参照图3，光源32位于图像传感器31的下方，光源32的照射方向为斜向上的朝向视点Po所在位置，各图像传感器31的中心点与视点Po位于同一平面内，各图像传感器31和背景板33沿视点Po周向交替均匀间隔布置，N＝3时，两相邻图像传感器31之间的夹角为120°，两相邻背景板33之间的夹角为120°。
在一个示例中，为避免各光源32所发出光线之间的干扰，可将各光源32对应安装在灯箱内，灯箱前端设有遮光部，遮光部能够限制光源32的照射范围，使光线在照亮视点Po时光线不会进入其余图像传感器31的视场范围。
进一步地，为保证各图像传感器31可采集到大米表面留皮或留胚的清晰图像，各图像传感器31与视点Po之间的水平距离不易过大，如该距离可在150mm～200mm之间取值。为适应不同品种大米样品，光源32位于图像传感器31的下方，光源32和视点Po之间的连线与图像传感器31和视点Po之间的连线所形成的夹角可为30°～45°，该角度可根据不同需求进行调节。可选地，光源32相对图像传感器31为可转动设置。
如图4所示，为有效获得大米面积和米皮面积，可在视点Po位置设置校正条301，用于校正图像传感器31的视角范围，使各图像传感器31的视场的两侧边界分别于相邻的两校正条301重合。具体校正方法为：三个校正条301两两一组，且校正条301以视点Po为中心，在视点Po周围均匀分布(三个校正条301两两成120°分布)，且任意两个校正条301关于图像传感器31和视点Po的连线对称分布，调整视镜1的视场范围，使视场刚好处于两个校正条301之间，如此，各个占整个视点Po范围的1/3。通过对三个图像传感器31获得的图像进行拟合，可得到大米米皮面积以及大米整体面积。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，大米加工精度的检测装置100还包括取样设备50，取样设备50设置在上游大米加工产线中，如可设置在大米加工装置200的出口处，取样设备50用于从上游大米加工产线中选取预设米量(对应的大米数量大于或等于M)作为精度检测样本，并将精度检测样本传输至排布设备10。应当理解，图5中标号1所示的模块中集成了上述排布设备10、滑道20、图像采集设备30和图像处理设备40。
可选地，该取样设备50可以是一机械手，用于抓取米流中的大米。当然，取样设备50还可以通过其它方式实现，只要能取样到米流中的预设米量即可，此处不做赘述。
进一步地，如图5所示，大米加工精度的检测装置100还包括传输设备60，传输设备60设置在N个图像采集设备30下方，传输设备60用于将通过滑道20滑出的大米传输至下游大米加工产线的米流中或者储料仓中。
可选地，传输装置60可包括第一通道、第二通道和第三通道，第二通道对应下游大米加工产线的米流设置，第三通道对应储料仓设置，且第一通道与第二通道之间设有挡板d1，第一通道与第三通道之间设有挡板d2，滑道20滑下的大米先进入第一通道，进而可根据需要打开挡板d1或者d2，以将大米传输至下游大米加工产线的米流中或储料仓中。
在本发明的一个实施例中，检测装置100还可包括显示器，该显示器与图像处理设备40相连，用于实时显示大米加工精度和/或采集的大米图像，以便相关人员知晓当前大米的加工情况。
综上，根据本发明实施例的大米加工精度的检测装置，采用多个图像采集设备，从大米的多个视角同时获取大米表皮信息，通过图像处理设备对采集的M个大米的M*N个图像进行仿真和计算，能够准确获得M个大米的加工情况，进而将M个大米的加工情况与标准数据进行比较，能够推算出当前的大米加工精度，有助于对大米加工装置的控制。
图6是根据本发明实施例的大米加工控制系统的结构示意图。如图6所示，大米加工控制系统1000包括大米加工装置200、控制器300和至少一个上述的检测装置100。
其中，控制器300分别与大米加工装置200(如碾米、抛光装置)和检测装置100相连，控制器300用于根据每个处于工作状态的检测装置100输出的大米加工精度对大米加工装置200的加工参数进行调节。
在该实施例中，控制器300中可预存有大米加工精度与大米加工装置200的加工参数之间的对应关系，一个大米加工精度可对应一个加工参数，例如，精度为一级时，对应第一加工功率P1；精度为二级时，对应第二加工功率P2；精度为三级时，对应第三加工功率P3，其中，P1＜P2＜P3。
具体地，参照图7，当有多个检测装置100同时工作时，控制器300在获取到大米加工精度后，可根据最大精度获取到对应的将该参数，进而以该加工参数对大米加工装置200进行控制，由此，可提高大米的加工效果，减少能耗，降低大米损失，且处理速度快。
在本发明的一个实施例中，如图8所示，大米加工控制系统1000还包括传输装置(图中未示出)、进料装置500和出料装置600，进料装置500和出料装置600均可设置在下游大米加工产线中，传输装置与控制器300相连。
在该实施例中，控制器300还用于在至少一个加工精度大于或者等于预设值时，判断大米加工完成，并控制传输装置将当前加工后大米传输至出料装置600以进行仓储，以及在所有加工精度均小于预设值时，判断大米需要再次加工，并控制传输装置将当前加工后的大米传输至进料装置500以便再次加工。其中，预设值可根据需要设定。
具体地，参照图7、图8，控制器300可包括第一控制单元310和第二控制单元320，第一控制单元310设置在大米加工装置200处，并与大米加工装置200连接，第二控制单元320设置在传输装置的分流设备410处，且与分流设备410相连。米流经过传输装置的输运设备(如传送带)到达大米加工装置200进行一次或多次的加工后。部分米量通过取样、输运、分流等进入一个或多个大米加工精度的检测装置100，大米加工精度的检测装置100通过大米多个视角图像的获取，分析、统计M个大米的留皮、留胚特性，分析其加工精度。每个处于工作状态的检测装置100将加工精度传送给第一控制单元310，用于调整大米加工装置200的加工参数；和/或，传送给第二控制单元320，用于控制分流设备410，确定大米是否加工完成。其中，需要说明的是，检测装置100取样出来的大米可以通过输运设备回流到米流中，也可以直接取出(如至储料仓)。
需要说明的是，前述对大米加工精度的检测装置实施例的解释说明也适用于该实施例的大米加工控制系统，此处不再赘述。
根据本发明实施例的大米加工控制系统，通过控制器根据每个处于工作状态的检测装置输出的大米加工精度对大米加工装置的加工参数进行调节，能够提高大米的加工效果，有助于减少能耗，降低大米损失。
图9是根据本发明实施例的大米加工控制方法的流程图。如图9所示，该大米加工控制方法包括以下步骤：
S101，大米加工过程中，将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下。
S102，通过设置在滑道下方的N个图像采集设备分别以相应视角采集大米从滑道滑至每个图像采集设备视场内的图像，以获取N个图像。
其中，N为大于或者等于3的整数。
S103，根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度。
其中，M为大于或者等于1的整数。
S104，根据大米加工精度对设置在上游大米加工产线的大米加工装置的加工参数进行调节。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，上述步骤S103包括如下步骤：
A，对每个大米的N个图像进行图像处理以判断该大米上是否存在米皮。
B，如果大米上不存在米皮，则从大米的N个图像中获取大米的最大面积Smax，并计无皮的大米数为n＝n+1，其中，n为大于或者等于0的整数。
C，如果大米上存在米皮，则计算每个图像中的米皮面积与大米面积的比值，并获取最大比值对应的米皮面积Sp、大米面积Spm，以及计有皮的大米数为m＝m+1，其中，m为大于或者等于0的整数。
D，重复上述步骤A～C，直至m+n＝M。
E，计算R＝Spt/S和r＝K/M，其中，Spt＝Sp1+…+Spi+…+SpK，i＝1,2,…,K，Spi为有米皮的第i个大米的米皮面积，S＝Spm1+…+Spmi+…+SpmK+Smax1+…+Smaxj+…+SmaxM-K，j＝1,2,…,M-K，Spmi为有米皮的第i个大米的面积，Smaxj为第j个大米的面积，K为M个大米中有米皮的大米数目。
F，根据R和r确定大米加工精度。
可选地，R、r与大米加工精度之间存在对应关系。
需要说明的是，前述对大米加工控制系统实施例的解释说明也适用于该实施例的大米加工控制方法，此处不再赘述。
根据本发明实施例的大米加工控制方法，在大米加工过程中，将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下，通过N个图像采集设备，分别以相应视角采集滑落的大米图像，以获取N个图像，进而根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，并根据大米加工精度对设置在上游大米加工产线的大米加工装置的加工参数进行调节。由此，实现了大米加工精度的在线检测和大米的在线加工控制，且能够提高大米加工效果，降低能耗，减少大米损失。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
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。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，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。
Claims (12)
1.一种大米加工精度的检测装置，其特征在于，包括：
排布设备和滑道，所述排布设备的进料端连接上游大米加工产线，所述排布设备的出料端连接所述滑道的一端，所述排布设备用于将从所述上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿所述滑道滑下；
N个图像采集设备，N个所述图像采集设备均设置在所述滑道下方，当大米从所述滑道滑至每个所述图像采集设备视场内时，对应的所述图像采集设备分别以相应视角采集所述大米的图像，以获取N个图像，其中，N为大于或者等于3的整数；
图像处理设备，所述图像处理设备分别与N个所述图像采集设备相连，所述图像处理设备用于根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，其中，M为大于或者等于1的整数。
2.根据权利要求1所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，所述图像处理设备执行如下步骤：
A，对每个大米的N个图像进行图像处理以判断该大米上是否存在米皮；
B，如果所述大米上不存在米皮，则从所述大米的N个图像中获取大米的最大面积Smax，并计无皮的大米数为n＝n+1，其中，n为大于或者等于0的整数；
C，如果所述大米上存在米皮，则计算每个图像中的米皮面积与大米面积的比值，并获取最大比值对应的米皮面积Sp、大米面积Spm，以及计有皮的大米数为m＝m+1，其中，m为大于或者等于0的整数；
D，重复上述步骤A～C，直至m+n＝M；
E，计算R＝Spt/S和r＝K/M，其中，Spt＝Sp1+…+Spi+…+SpK，i＝1,2,…,K，Spi为有米皮的第i个大米的米皮面积，S＝Spm1+…+Spmi+…+SpmK+Smax1+…+Smaxj+…+SmaxM-K，j＝1,2,…,M-K，Spmi为有米皮的第i个大米的面积，Smaxj为第j个大米的面积，K为M个大米中有米皮的大米数目；
F，根据R和r确定大米加工精度。
3.根据权利要求2所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，所述图像处理设备包括加工精度数据库，所述加工精度数据库中存储有R、r与大米加工精度之间的对应关系。
4.根据权利要求1所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，还包括：
取样设备，所述取样设备设置在所述上游大米加工产线中，所述取样设备用于从所述上游大米加工产线选取预设米量作为精度检测样本，并将所述精度检测样本传输至所述排布设备。
5.根据权利要求1所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，还包括传输设备，所述传输设备设置在N个所述图像采集设备的下方，所述传输设备用于将从所述滑道滑出的大米传输至下游大米加工产线的米流中或者储料仓中。
6.根据权利要求1所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，所述图像采集设备包括图像传感器、光源和背景板，其中，所述图像传感器与所述背景板相对设置，且所述视点位于所述图像传感器和所述背景板之间，所述光源设置在所述图像传感器的一侧。
7.根据权利要求6所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，所述光源设置在所述图像传感器的上方或者下方。
8.根据权利要求7所述的大米加工精度的检测装置，其特征在于，所述图像传感器采用线阵图像传感器或者面阵图像传感器。
9.一种大米加工控制系统，其特征在于，包括：
大米加工装置，所述大米加工装置设置在上游大米加工产线中；
至少一个如权利要求1-8中任一项所述的检测装置；
控制器，所述控制器分别与所述大米加工装置和所述检测装置相连，所述控制器用于根据每个处于工作状态的检测装置输出的大米加工精度对所述大米加工装置的加工参数进行调节。
10.根据权利要求9所述的大米加工控制系统，其特征在于，还包括：传输装置、进料装置和出料装置，所述进料装置和所述出料装置均设置在下游大米加工产线，所述传输装置与所述控制器相连，其中，
所述控制器还用于在至少一个加工精度大于或者等于预设值时，判断大米加工完成，并控制所述传输装置将当前加工后的大米传输至所述出料装置，以及在所有加工精度均小于所述预设值时，判断大米需要再次加工，并控制所述传输装置将当前加工后的大米传输至所述进料装置。
11.一种大米加工控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在大米加工过程中，将从上游大米加工产线取样的大米排布成单粒米流，并控制大米逐粒沿滑道滑下；
通过设置在所述滑道下方的N个图像采集设备分别以相应视角采集大米从所述滑道滑至对应图像采集设备视场内的图像，以获取该大米的N个图像，其中，N为大于或者等于1的整数；
根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，其中，M为大于或者等于1的整数；
根据所述大米加工精度对设置在所述上游大米加工产线的大米加工装置的加工参数进行调节。
12.根据权利要求1所述的大米加工控制方法，其特征在于，所述根据M个大米的M*N个图像获取大米加工精度，包括如下步骤：
A，对每个大米的N个图像进行图像处理以判断该大米上是否存在米皮；
B，如果所述大米上不存在米皮，则从所述大米的N个图像中获取大米的最大面积Smax，并计无皮的大米数为n＝n+1，其中，n为大于或者等于0的整数；
C，如果所述大米上存在米皮，则计算每个图像中的米皮面积与大米面积的比值，并获取最大比值对应的米皮面积Sp、大米面积Spm，以及计有皮的大米数为m＝m+1，其中，m为大于或者等于0的整数；
D，重复上述步骤A～C，直至m+n＝M；
E，计算R＝Spt/S和r＝K/M，其中，Spt＝Sp1+…+Spi+…+SpK，i＝1,2,…,K，Spi为有米皮的第i个大米的米皮面积，S＝Spm1+…+Spmi+…+SpmK+Smax1+…+Smaxj+…+SmaxM-K，j＝1,2,…,M-K，Spmi为有米皮的第i个大米的面积，Smaxj为第j个大米的面积，K为M个大米中有米皮的大米数目；
F，根据R和r确定大米加工精度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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