CN112066883A - 一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统 - Google Patents

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CN112066883A CN202010975405.2A CN202010975405A CN112066883A CN 112066883 A CN112066883 A CN 112066883A CN 202010975405 A CN202010975405 A CN 202010975405A CN 112066883 A CN112066883 A CN 112066883A
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庞铭君
邢辉
邢潇朋
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Anhui Kejie Liangbao Storage Equipment Co ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，包括双目摄像机、调节模块、通讯模块、温湿度传感器和气体传感器，所述双目摄像机用于获取粮库内粮食数量的数据，所述调节模块用于调节双目摄像机的位置和拍摄角度，所述通讯模块用于传输信号，所述温湿度传感器用于获取粮库内的温、湿度数据，所述气体传感器用于获取粮库内的气体数据；所述调节模块包括第一移动机构。该基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，采用双目摄像机以及视觉识别及计算技术，针对不规则粮面自动生成粮面曲线，同时在双目摄像机上加装的温湿度传感器、气体传感器可以实时的采集仓内粮食大数据，将粮食数量等信息实时传送至终端。

Description

一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统
技术领域
本发明属于粮库检测系统领域，具体涉及一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统。
背景技术
激光雷达是激光探测及测距系统的简称。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物。由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等；天线是光学望远镜；接收机采用各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波两种工作方式，探测方法分直接探测与外差探测。
目前，国家粮食储备库示范库已经运用了激光雷达测量粮食数量在线检测系统，而激光雷达技术测量存在仅适用于规则粮面的测量、粮面堆高不等时计算粮堆体积误差较大等弊端。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，包括双目摄像机、调节模块、通讯模块、温湿度传感器和气体传感器，所述双目摄像机用于获取粮库内粮食数量的数据，所述调节模块用于调节双目摄像机的位置和拍摄角度，所述通讯模块用于传输信号，所述温湿度传感器用于获取粮库内的温、湿度数据，所述气体传感器用于获取粮库内的气体数据。
作为本发明的进一步优化方案，所述调节模块包括第一移动机构、连接在第一移动机构上的第二移动机构、连接在第二移动机构上的连接板、连接在连接板上的高度调节电机和若干个限位杆、连接在高度调节电机输出轴上的第一丝杆、设于第一丝杆上的移动杆、活动连接在移动杆下端的连接杆、连接在连接杆上的支撑杆、连接在支撑杆一端的角度调节电机、连接在角度调节电机输出轴上的齿轮以及连接在移动杆外壁上的环状齿轮，所述双目摄像机连接在连接杆的下端，齿轮和环状齿轮啮合。
作为本发明的进一步优化方案，所述第一移动机构和第二移动机构均包括安装支架、连接在安装支架上的驱动电机和若干个导向杆、连接在驱动电机输出轴上的第二丝杆以及安装在第二丝杆上的滑块，所述滑块上设有与导向杆相配合的导向孔。
作为本发明的进一步优化方案，所述第一移动机构和第二移动机构呈十字交叉式分布，第一移动机构中的滑块和第二移动机构中的安装支架连接。
作为本发明的进一步优化方案，若干个所述限位杆均匀分布在高度调节电机的四周，所述移动杆上设有若干个与限位杆相配合的限位孔，所述移动杆上设有与第一丝杆相配合的螺孔。
作为本发明的进一步优化方案，所述移动杆内设有移动腔室，移动腔室与螺孔连通，所述第一丝杆的下端连接有防脱盘，第一丝杆和防脱盘均位于移动腔室内。
作为本发明的进一步优化方案，所述防脱盘的直径小于移动腔室的内径，且防脱盘的直径大于螺孔的直径。
作为本发明的进一步优化方案，所述连接杆的上端连接有内旋盘，所述移动杆的下端设有与内旋盘向配合的内旋槽。
本发明的有益效果在于：
1)本发明采用双目摄像机以及视觉识别及计算技术，针对不规则粮面自动生成粮面曲线，同时在双目摄像机上加装的温湿度传感器、气体传感器可以实时的采集仓内粮食大数据，将粮食数量等信息实时传送至终端；
2)本发明可以对双目摄像机的位置和拍摄角度进行调节，调节双目摄像机的位置时，可以使其沿着X轴、Y轴和Z轴进行移动，在调节其在Z轴上移动时，高度调节电机工作并驱动第一丝杆转动，第一丝杆转动后驱动移动杆在第一丝杆上进行向上或向下的移动，并带动连接在移动杆底部的双目摄像机进行同向、同距的移动，在调节其在X轴、Y轴上移动时通过第一移动机构和第二移动机构进行调节，第一移动机构和第二移动机构的工作原理相同，通过驱动电机驱动第二丝杆转动，第二丝杆转动后驱动滑块沿着丝杆的方向移动，因第一移动机构和第二移动机构是十字交叉式分布，因此可以调节双目摄像机在X轴、Y轴上移动，在调节拍摄角度时，角度调节电机工作并驱动齿轮转动，因移动杆被限位杆限制转动且移动杆和连接杆之间为活动连接，所以齿轮会沿着环状齿轮的外齿移动，并带动双目摄像机一起转动，以此达到调节双目摄像机拍摄角度的功能，可以在不同的粮库中进行使用，当粮库中粮食数量发生变化时，也可以通过调节模块对双目摄像机进行适应性的调节；
3)本发明结构简单，稳定性高，设计合理，便于实现。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明调节模块的结构示意图；
图3是本发明移动机构的结构示意图。
图中：1、双目摄像机；2、调节模块；201、第一移动机构；202、第二移动机构；203、连接板；204、高度调节电机；205、限位杆；206、第一丝杆；207、移动杆；208、移动腔室；209、防脱盘；210、内旋盘；211、连接杆；212、支撑杆；213、角度调节电机；214、齿轮；215、环状齿轮；216、安装支架；217、驱动电机；218、导向杆；219、第二丝杆；220、滑块；3、通讯模块；4、温湿度传感器；5、气体传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-3所示，一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，包括双目摄像机1、调节模块2、通讯模块3、温湿度传感器4和气体传感器5，双目摄像机1用于获取粮库内粮食数量的数据，调节模块2用于调节双目摄像机1的位置和拍摄角度，通讯模块3用于传输信号，温湿度传感器4用于获取粮库内的温、湿度数据，气体传感器5用于获取粮库内的气体数据，通讯模块3可以将上述各模块采集的数据发送至终端，同时终端也可以通知各模块的工作状态，双目摄像机1中有中央处理器，用于处理各个信号并发出相应的指令；
采用双目摄像机1以及视觉识别及计算技术，针对不规则粮面自动生成粮面曲线，可以在终端进行识别、计算和生成，同时在双目摄像机1上加装的温湿度传感器4、气体传感器5可以实时的采集仓内粮食大数据，将粮食数量、温度、湿度以及其中气体成分等信息实时传送至终端，解决了粮面堆高不等时无法精准计量的问题，适用范围更广；
调节模块2包括第一移动机构201、连接在第一移动机构201上的第二移动机构202、连接在第二移动机构202上的连接板203、连接在连接板203上的高度调节电机204和若干个限位杆205、连接在高度调节电机204输出轴上的第一丝杆206、设于第一丝杆206上的移动杆207、活动连接在移动杆207下端的连接杆211、连接在连接杆211上的支撑杆212、连接在支撑杆212一端的角度调节电机213、连接在角度调节电机213输出轴上的齿轮214以及连接在移动杆207外壁上的环状齿轮215，双目摄像机1连接在连接杆211的下端，齿轮214和环状齿轮215啮合；
移动杆207被限位杆205限制转动，因此当高度调节电机204驱动第一丝杆206转动时其只能够沿着第一丝杆206进行向上或向下的移动，又因移动杆207被限制转动，所以其上连接的环状齿轮215也处于固定状态，而连接杆211和移动杆207之间是活动连接，所以当角度调节电机213驱动齿轮214转动时，齿轮214会绕着环状齿轮215进行移动，以此来带动连接杆211和其下端连接的双目摄像机1进行一定角度的转动，以此来达到调节；
第一移动机构201和第二移动机构202均包括安装支架216、连接在安装支架216上的驱动电机217和若干个导向杆218、连接在驱动电机217输出轴上的第二丝杆219以及安装在第二丝杆219上的滑块220，滑块220上设有与导向杆218相配合的导向孔；
第一移动机构201和第二移动机构202呈十字交叉式分布，第一移动机构201中的滑块220和第二移动机构202中的安装支架216连接，第一移动机构201可以带动第二移动机构202沿着X轴或Y轴移动，而第二移动机构202可以带动双目摄像机1沿着Y轴或X轴移动；
若干个限位杆205均匀分布在高度调节电机204的四周，移动杆207上设有若干个与限位杆205相配合的限位孔，移动杆207上设有与第一丝杆206相配合的螺孔；移动杆207内设有移动腔室208，移动腔室208与螺孔连通，第一丝杆206的下端连接有防脱盘209，第一丝杆206和防脱盘209均位于移动腔室208内；防脱盘209的直径小于移动腔室208的内径，且防脱盘209的直径大于螺孔的直径；连接杆211的上端连接有内旋盘210，移动杆207的下端设有与内旋盘210向配合的内旋槽；
调节模块2可以对双目摄像机1的位置和拍摄角度进行调节，在调节双目摄像机1的位置时，可以使其沿着X轴、Y轴和Z轴进行移动，在调节其在Z轴上移动时，高度调节电机204工作并驱动第一丝杆206转动，第一丝杆206转动后驱动移动杆207在第一丝杆206上进行向上或向下的移动，并带动连接在移动杆207底部的双目摄像机1进行同向、同距的移动，在调节其在X轴、Y轴上移动时通过第一移动机构201和第二移动机构202进行调节，第一移动机构201和第二移动机构202的工作原理相同，通过驱动电机217驱动第二丝杆219转动，第二丝杆219转动后驱动滑块220沿着丝杆的方向移动，因第一移动机构201和第二移动机构202是十字交叉式分布，因此可以调节双目摄像机1在X轴、Y轴上移动，在调节拍摄角度时，角度调节电机213工作并驱动齿轮214转动，因移动杆207被限位杆205限制转动且移动杆207和连接杆211之间为活动连接，所以齿轮214会沿着环状齿轮215的外齿移动，并带动双目摄像机1一起转动，以此达到调节双目摄像机1拍摄角度的功能，可以在不同的粮库中进行使用，当粮库中粮食数量发生变化时，也可以通过调节模块2对双目摄像机1进行适应性的调节。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：包括双目摄像机(1)、调节模块(2)、通讯模块(3)、温湿度传感器(4)和气体传感器(5)，所述双目摄像机(1)用于获取粮库内粮食数量的数据，所述调节模块(2)用于调节双目摄像机(1)的位置和拍摄角度，所述通讯模块(3)用于传输信号，所述温湿度传感器(4)用于获取粮库内的温、湿度数据，所述气体传感器(5)用于获取粮库内的气体数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：所述调节模块(2)包括第一移动机构(201)、连接在第一移动机构(201)上的第二移动机构(202)、连接在第二移动机构(202)上的连接板(203)、连接在连接板(203)上的高度调节电机(204)和若干个限位杆(205)、连接在高度调节电机(204)输出轴上的第一丝杆(206)、设于第一丝杆(206)上的移动杆(207)、活动连接在移动杆(207)下端的连接杆(211)、连接在连接杆(211)上的支撑杆(212)、连接在支撑杆(212)一端的角度调节电机(213)、连接在角度调节电机(213)输出轴上的齿轮(214)以及连接在移动杆(207)外壁上的环状齿轮(215)，所述双目摄像机(1)连接在连接杆(211)的下端，齿轮(214)和环状齿轮(215)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：所述第一移动机构(201)和第二移动机构(202)均包括安装支架(216)、连接在安装支架(216)上的驱动电机(217)和若干个导向杆(218)、连接在驱动电机(217)输出轴上的第二丝杆(219)以及安装在第二丝杆(219)上的滑块(220)，所述滑块(220)上设有与导向杆(218)相配合的导向孔。
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：所述第一移动机构(201)和第二移动机构(202)呈十字交叉式分布，第一移动机构(201)中的滑块(220)和第二移动机构(202)中的安装支架(216)连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：若干个所述限位杆(205)均匀分布在高度调节电机(204)的四周，所述移动杆(207)上设有若干个与限位杆(205)相配合的限位孔，所述移动杆(207)上设有与第一丝杆(206)相配合的螺孔。
6.根据权利要求2所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：所述移动杆(207)内设有移动腔室(208)，移动腔室(208)与螺孔连通，所述第一丝杆(206)的下端连接有防脱盘(209)，第一丝杆(206)和防脱盘(209)均位于移动腔室(208)内。
7.根据权利要求6所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：所述防脱盘(209)的直径小于移动腔室(208)的内径，且防脱盘(209)的直径大于螺孔的直径。
8.根据权利要求2所述的一种基于视觉技术的粮食数量在线检测系统，其特征在于：所述连接杆(211)的上端连接有内旋盘(210)，所述移动杆(207)的下端设有与内旋盘(210)向配合的内旋槽。
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