CN110132858B - 一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，包括1)准备：在作业空间内设脐橙图像采集面辅助翻转装置，包括图像采集装置和脐橙传送装置；图像采集装置包括暗室和相机；暗室的底面是敞开的，暗室的第一侧面设有用于脐橙进入的开口；相机的镜头在暗室的顶面，且镜头朝下；所述脐橙传送装置包括底座、上料坡道、转盘、出料坡道和光源；所述转盘上有多个检测孔和1个出料孔，暗室通过连接装置连接于环形凹槽的上方；暗室第一侧面上的开口在检测孔的路径上；在暗室内连接有挡板，挡板所在面与第一侧面相对；挡板的表面是平滑的；2)检测：在辅助翻转装置作用下采集脐橙多面图像，用于分析检测。
Description
技术领域
一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，属于水果无损检测技术领域的检测装置的设计。
背景技术
脐橙在分拣、运输、装载的过程中有可能会造成不同程度的损伤，如会出现分拣时混入已经腐烂的脐橙、运输装载过程中发生挤压使脐橙内部产生缺陷等问题，所以在包装过程中就需要区分出橙子的好坏优劣。
在采摘脐橙后，工厂包装之前，需要在流水线上对脐橙再次分拣，将劣质的脐橙剔除，将脐橙的无损检测技术应用到流水线生产过程中，是目前农副产品工业化生产中亟待解决的问题之一。脐橙无损检测可以借助于图像处理技术，对脐橙的光谱图片进行分析，得到是否存在内部缺陷的结论(如公开号108872085A的“基于蓝色波段透射图像检测的脐橙烂心无损检测方法”)。对同一脐橙多个面对光谱图像进行分析，有助于提高检测到准确性。但在流水线生产过程中，很难快速转动脐橙进行多面图像采集，同时还不能对脐橙带来损伤
发明内容
本技术方案为把脐橙无损检测应用于流水线生产中，提出一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，具体为：
一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，包括步骤：
1)准备：
设置无损检测的作业空间达到暗室要求；
在作业空间内设脐橙图像采集面辅助翻转装置，它包括图像采集装置和脐橙传送装置；
所述图像采集装置包括暗室和相机；暗室的底面是敞开的，暗室的第一侧面设有用于脐橙进入的开口；相机的镜头在暗室的顶面，且镜头朝下；
所述脐橙传送装置包括底座、上料坡道、转盘、出料坡道和光源；
所述转盘的盘面上开有n个通孔作为检测孔，每个检测孔内连接有光源，检测孔的内径小于脐橙的外径；转盘的盘面上开有1个通孔作为出料孔，出料孔的内径大于脐橙的外径；n为自然数；
多个检测孔以及1个出料孔围绕转盘的转动轴线对称；转盘连接在底座上，转盘的盘面与地面平行；
转盘的盘面上设有环形凹槽，各个检测孔在环形凹槽的底面；在环形凹槽与转盘外缘之间设有缺口作为脐橙的上料口；所述上料坡道的末端与上料口的位置对应；所述出料孔的底部连接有出料坡道；出料坡道的末端设有转动导向段，转动导向段的末端的动作路径的首尾两端分别设合格脐橙收集装置和不合格脐橙收集装置；
所述暗室通过连接装置连接于环形凹槽的上方；暗室第一侧面上的开口在检测孔的路径上；在暗室内连接有挡板，挡板所在面与第一侧面相对；挡板的表面是平滑的；
暗室的第一侧面的开口用于脐橙进入，在开口上装有柔性遮光材料，不对位于检测孔上的脐橙产生影响，使其滚落。柔性遮光材料是黑色塑胶材质的软帘。
2)初始状态下，脐橙经上料坡道进入上料口，滚到第1检测孔上；
转盘旋转，带动脐橙一起运动；
3)当脐橙进入到暗室中后，到达相机的镜头下方后，开始进行第1次光谱图像采集，并由相机的数据接口传送脐橙第1面图像给计算机进行分析处理；第1面光谱图像采集完成；
4)转盘继续转动；此时脐橙被挡板阻挡后，脐橙随着转盘的转动而发生滚动，直到落入下1个检测孔；此时进行第2次光谱图像采集，并由相机的数据接口传送脐橙第2面图像给计算机进行分析处理；第2面光谱图像采集完成；
5)重复步骤4)直到脐橙的第n面光谱图像采集完成；
转盘继续转动，此时出料孔到达脐橙下方，脐橙通过出料孔抵达出料坡道；
在本步骤中转盘转动过程中，
由计算机分析处理结果，转动出料坡道的转动导向段，使转动导向段的末端的指向合格脐橙收集装置或不合格脐橙收集装置。
进一步，所述第一侧面的开口的宽度与环形凹槽的宽度对应；暗室底面与转盘的盘面之间连接有黑色涤纶质遮光软布。
进一步，所述环形凹槽的底面铺设有摩擦材料层。
优选的，所述检测孔及其对应的光源有11个。
进一步，一个光源安装在一个圆桶中，圆桶的上沿与所述检测孔的下沿密闭连接；各个圆桶通过连接杆连接在转盘的转轴上；
还包括出料滑道，出料滑道的径向截面是圆形，出料滑道的轴线包括直线以及直线末端连接的弧线；弧线的末端指向出料坡道的首端；出料坡道通过连接杆连接在转盘的转轴上。
进一步，步骤2)初始状态下：与出料孔相邻的两个检测孔中，一个是第1检测孔，另一个是第n检测孔，n为自然数；暗室位于第1检测孔与出料孔之间，暗室第一侧面上的开口朝向第1检测孔；所述上料口与第1检测孔的位置对应；
转动状态下，第1检测孔自暗室第一侧面上的开口位置进入暗室内。
有益效果
1)本装置辅助脐橙在采集多个面的光谱图像过程中，依靠脐橙自身的转动，避免对脐橙造成二次挤压损伤。而与脐橙接触的材料都采用柔软或平滑的材质，不会对脐橙有附加损伤。
2)本装置的思路新颖，操作简单方便。
附图说明
图1是检测脐橙内部缺陷的自动无损检测装置(视角1)；
图2是检测脐橙内部缺陷的自动无损检测装置(视角2)；
图3是图像采集机构的透视示意图；
图4是转盘结构示意图；
图5是光源部分的示意图；
图中：上料坡道1、上料坡道支架2、暗室支架3、底座4、暗室连杆5、图像采集装置6、转轴7、转盘8、灯座及出料装置9、电机10、出料坡道支架11、出料坡道12、转盘支架13、多通道相机601、暗室602、顶盖603、挡板连接杆604、挡板605、检测孔801(贯穿于转盘表面)、上料口802、出料孔803、照明灯(光源)901、光源连杆902、出料滑道903。
具体实施方式
下面结合附图对本技术方案进一步说明：
如图1～5，本例的一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，其特征是包括步骤：
1)准备：
设置无损检测的作业空间达到暗室要求；
在作业空间内设脐橙图像采集面辅助翻转装置，它包括图像采集装置和脐橙传送装置；
所述图像采集装置包括暗室和相机；暗室的底面是敞开的，暗室的第一侧面设有用于脐橙进入的开口；相机的镜头在暗室的顶面，且镜头朝下；
所述脐橙传送装置包括底座、上料坡道、转盘、出料坡道和光源；
所述转盘的盘面上开有n个通孔作为检测孔，每个检测孔内连接有光源，检测孔的内径小于脐橙的外径；转盘的盘面上开有1个通孔作为出料孔，出料孔的内径大于脐橙的外径；n为自然数；
多个检测孔以及1个出料孔围绕转盘的转动轴线对称；转盘连接在底座上，转盘的盘面与地面平行；
转盘的盘面上设有环形凹槽，各个检测孔在环形凹槽的底面；在环形凹槽与转盘外缘之间设有缺口作为脐橙的上料口；所述上料坡道的末端与上料口的位置对应；所述出料孔的底部连接有出料坡道；出料坡道的末端设有转动导向段，转动导向段的末端的动作路径的首尾两端分别设合格脐橙收集装置和不合格脐橙收集装置；
所述暗室通过连接装置连接于环形凹槽的上方；暗室第一侧面上的开口在检测孔的路径上；在暗室内连接有挡板，挡板所在面与第一侧面相对；挡板的表面是平滑的；
2)初始状态下，脐橙经上料坡道进入上料口，滚到第1检测孔上；
转盘旋转，带动脐橙一起运动；
3)当脐橙进入到暗室中后，到达相机的镜头下方后，开始进行第1次光谱图像采集，并由相机的数据接口传送脐橙第1面图像给计算机进行分析处理；第1面光谱图像采集完成；
4)转盘继续转动；此时脐橙被挡板阻挡后，脐橙随着转盘的转动而发生滚动，直到落入下1个检测孔；此时进行第2次光谱图像采集，并由相机的数据接口传送脐橙第2面图像给计算机进行分析处理；第2面光谱图像采集完成；
5)重复步骤4)直到脐橙的第n面光谱图像采集完成；
转盘继续转动，此时出料孔到达脐橙下方，脐橙通过出料孔抵达出料坡道；
在本步骤中转盘转动过程中，
由计算机分析处理结果，转动出料坡道的转动导向段，使转动导向段的末端的指向合格脐橙收集装置或不合格脐橙收集装置。
进一步，所述第一侧面的开口的宽度与环形凹槽的宽度对应；暗室底面与转盘的盘面之间连接有黑色涤纶质遮光软布。
进一步，所述环形凹槽的底面铺设有摩擦材料层。
优选的，所述检测孔及其对应的光源有11个。
进一步，一个光源安装在一个圆桶中，圆桶的上沿与所述检测孔的下沿密闭连接；各个圆桶通过连接杆连接在转盘的转轴上；
还包括出料滑道，出料滑道的径向截面是圆形，出料滑道的轴线包括直线以及直线末端连接的弧线；弧线的末端指向出料坡道的首端；出料坡道通过连接杆连接在转盘的转轴上。
进一步，步骤2)初始状态下：与出料孔相邻的两个检测孔中，一个是第1检测孔，另一个是第n检测孔，n为自然数；暗室位于第1检测孔与出料孔之间，暗室第一侧面上的开口朝向第1检测孔；所述上料口与第1检测孔的位置对应；
转动状态下，第1检测孔自暗室第一侧面上的开口位置进入暗室内。
摩擦材料层可以是黑色橡胶垫。
本例中，转盘连接在电机(步进电机)的输出轴上，电机的主体安装在底座上。这里，电机的输出轴与转盘之间也可以连接减速器。由于转盘及光源的质量很轻，可以由电机输出轴直接承重。
Claims (4)
1.一种用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，其特征是包括步骤：
1）准备：
设置无损检测的作业空间达到暗室要求；
在作业空间内设脐橙图像采集面辅助翻转装置，它包括图像采集装置和脐橙传送装置；
所述图像采集装置包括暗室和相机；暗室的底面是敞开的，暗室的第一侧面设有用于脐橙进入的开口；相机的镜头在暗室的顶面，且镜头朝下；
所述脐橙传送装置包括底座、上料坡道、转盘、出料坡道和光源；
所述转盘的盘面上开有n个通孔作为检测孔，每个检测孔内连接有光源，检测孔的内径小于脐橙的外径；转盘的盘面上开有1个通孔作为出料孔，出料孔的内径大于脐橙的外径；n为自然数；
多个检测孔以及1个出料孔围绕转盘的转动轴线转动；转盘连接在底座上，转盘的盘面与地面平行；
转盘的盘面上设有环形凹槽，各个检测孔在环形凹槽的底面；在环形凹槽与转盘外缘之间设有缺口作为脐橙的上料口；所述上料坡道的末端与上料口的位置对应；所述出料孔的底部连接有出料坡道；出料坡道的末端设有转动导向段，转动导向段的末端的动作路径的首尾两端分别设合格脐橙收集装置和不合格脐橙收集装置；
所述暗室通过连接装置连接于环形凹槽的上方；暗室第一侧面上的开口在检测孔的路径上；在暗室内连接有挡板，挡板所在面与第一侧面相对；挡板的表面是平滑的；
2）初始状态下，脐橙经上料坡道进入上料口，滚到第1检测孔上；
转盘旋转，带动脐橙一起运动；
其中：
初始状态下：与出料孔相邻的两个检测孔中，一个是第1检测孔，另一个是第n检测孔，n为自然数；暗室位于第1检测孔与出料孔之间，暗室第一侧面上的开口朝向第1检测孔；所述上料口与第1检测孔的位置对应；
转动状态下，第1检测孔自暗室第一侧面上的开口位置进入暗室内；
3）当脐橙进入到暗室中后，到达相机的镜头下方后，开始进行第1次光谱图像采集，并由相机的数据接口传送脐橙第1面图像给计算机进行分析处理；第1面光谱图像采集完成；
4）转盘继续转动；此时脐橙被挡板阻挡后，脐橙随着转盘的转动而发生滚动，直到落入下1个检测孔；此时进行第2次光谱图像采集，并由相机的数据接口传送脐橙第2面图像给计算机进行分析处理；第2面光谱图像采集完成；
5）重复步骤4）直到脐橙的第n面光谱图像采集完成；
转盘继续转动，此时出料孔到达脐橙下方，脐橙通过出料孔抵达出料坡道；
在本步骤中转盘转动过程中，
由计算机分析处理结果，转动出料坡道的转动导向段，使转动导向段的末端指向合格脐橙收集装置或不合格脐橙收集装置；
一个光源安装在一个圆桶中，圆桶的上沿与所述检测孔的下沿密闭连接；各个圆桶通过光源连杆连接在转盘的转轴上；
还包括出料滑道，出料滑道的径向截面是圆形，出料滑道的轴线包括直线以及直线末端连接的弧线；弧线的末端指向出料坡道的首端；出料坡道通过出料坡道支架连接在底座上。
2.根据权利要求1所述的用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，其特征是所述第一侧面的开口的宽度与环形凹槽的宽度对应；暗室底面与转盘的盘面之间连接有黑色涤纶质遮光软布。
3.根据权利要求1所述的用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，其特征是所述环形凹槽的底面铺设有摩擦材料层。
4.根据权利要求1所述的用于检测脐橙内部缺陷无损检测的方法，其特征是所述检测孔及其对应的光源有11个。
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