CN112275661A - 一种智能机采茶鲜叶分级机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能机采茶鲜叶分级机，用于解决采茶机器将新鲜茶叶采集完毕后，用于加工成优质茶叶的顶部嫩芽、单个嫩叶与只能加工成普通茶叶的大叶片、成熟老叶以及需要处理的带枝叶片、机器造成损伤的破碎叶片混杂在一起，不易分选的问题。智能机采茶鲜叶分级机通过将机采茶依照落料、整平、分离、机器视觉预分类、光谱数据分析等一系列工序后将老叶(含碎叶)、带枝叶片和嫩叶分离，从而实现鲜叶品质分级并进行分类加工。本机构包括：落料模块、整平模块、分离模块、机器视觉模块、光谱分类模块和处理模块；本发明结构简单，能够实现全自动无人操作，在大规模机采茶叶采摘完毕后进行精确化、快速化、自动化品质分级，成本低，便于操作，效益好。
Description
技术领域
本发明涉及自动化茶叶机械中的茶叶品质智能分级分选技术领域，具体涉及一种智能机采茶鲜叶分级机。
背景技术
在茶叶自动化机械领域，大多数现代化智能茶叶机械的研究主要集中于茶叶的生产加工与茶叶鲜叶的采集与收获，在茶叶采集完毕与茶叶生产加工流程之间的茶叶鲜叶分选分级领域却鲜有相应的研究成果，机采茶鲜叶收集完毕后，碎叶、带枝叶片与各种各样大小程度、鲜嫩程度不一的鲜叶混杂在一起继续生产加工，这样造成了不同质量的茶叶混杂在一起，优质的顶部嫩叶、嫩芽的价值无法发挥出来，生产出来的茶叶质量不高，无法提升加工后得茶叶品质。目前，对于优质茶叶的生产和分选主要还是依靠人工筛选的方式，鉴于目前农村地区青壮年劳动力的日益减少，人工成本与日俱增，且人工分选的效率太低，在面对大量的茶叶鲜叶时往往力不从心，茶叶鲜叶的保质时间也有严格的限制，一般在采摘完毕后直至茶叶品质变差、叶片变软变黄的时间较短，人工分选无法及时处理，故本机构在茶叶采摘和生产加工的中间过程进行研究，通过在机采茶鲜叶采摘完毕后通过机器视觉与光谱识别等方式将茶叶进行分选，提前将茶叶分成普通茶叶加工鲜叶与优质茶叶加工鲜叶，从而能够针对性加工，避免优质茶叶资源遭到浪费，从而实现茶叶鲜叶全自动智能分级，减少人工成本，增加工作效率。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，提供一种智能机采茶鲜叶分级机，其具有机采茶鲜叶自动落料并经过整平分离后实现茶叶分离平铺，通过机器视觉的图像处理方式与光谱识别分类方式将采摘汇集在一起的机采茶鲜叶分类为普通茶叶与优质茶叶，同时智能清除碎叶与带枝叶片，实现茶叶鲜叶分级过程全程自动化、智能化，节约了人力成本，增加了茶叶分级识别的工作效率，有效实现茶叶的分级加工效果，减少对优质茶叶的浪费，有效做到对分级的高级、优质茶叶与次级、普通茶叶的分开加工，增加成业生产的收益与利润。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种智能机采茶鲜叶分级机，可以解决采茶机器将新鲜茶叶采集完毕后，用于加工成优质茶叶的顶部嫩芽、单个嫩叶与只能加工成普通茶叶的大叶片、成熟老叶以及需要处理的带枝叶片、机器造成损伤的破碎叶片混杂在一起，不易分选的问题，通过将茶叶整平、振动分离后通过图像识别装置与光谱识别模块对叶片进行品质分级，并将分级后的茶叶通过不同的方式进行处理加工；所述智能机采茶鲜叶分级机包括有：落料模块、整平模块、分离模块、机器视觉模块、光谱分类模块和处理模块；所述落料模块包括有：落料口、出料口、出料槽、供料箱、拨料片和落料坡，将大数量的机采茶叶引入茶叶分级机构，起到入口作用；所述整平模块包括有：支撑架、整平装置、传送带一和电机；所述分离模块包括有：传送带二、整平装置、振动槽、滑道、隔板和振动模块，可将平铺但是叠放在一起的茶叶分离，以单个、有间隙的形式存在于传送带上；所述机器视觉模块包括有：传送带三、图像识别装置和茶叶收集装置，通过图像识别的机器视觉方式将部分碎叶、带枝叶片等物料识别出来并收集；所述光谱分类模块包括有：传送带四、光谱识别装置、气吹装置、后挡板、侧挡板和传送带五，通过光谱数据测定并识别的方式将剩下的完整叶片中的老叶和嫩叶嫩芽分级，并将两部分叶片分离开；所述处理模块包括一高一低两条传送带；所述分级机由上位机控制，上位机用于接收各个模块环节的运行信息与情况并执行下一步操作，对整个分级机的运行流程进行控制。
进一步地，所述落料模块是整个分级机的主要供料部分，所述落料口位于落料箱顶部，茶叶即经顶部的落料箱进入分级机；所述拨料片设置为两个片体呈上下形式分布于供料箱内部，落料坡为一弧形光滑曲面，位于供料箱底部连接箱体侧面与地面，与出料槽相连；所述出料槽伸出箱体并与整平模块相接。
进一步地，所述整平模块将从落料模块送至分级机内的堆积在传送带一能上一起的茶叶鲜叶整平，使得茶叶得以平铺在传送带一上进入整平模块；所述支撑架设置为整个整平模块的前段支架，用于支撑出料槽和传送带一，所述整平装置设置有三个并排排列在传送带一上，用于将茶叶铺平；所述传送带一为一条均速运行的传送带，连接落料模块和分离模块，用于运输已经经过整平操作后的茶叶至分离模块；所述电机为驱动传送带一运转的伺服电机，经上位机控制运行。
进一步地，所述分离模块将经过整平模块平铺处理后的茶叶并将堆积叠放在一起的茶叶分离开；所述传送带二连接于整平模块与振动槽之间，所述整平装置处在传送带二上方，整平在经过整平模块后依旧未能平铺的茶叶；所述振动槽通过抖动从而增加彼此之间间隙大小，使得茶叶间分离。
进一步地，所述机器视觉模块将经过分离模块处理后的茶叶通过机器视觉图像处理的方式识别出茶叶中的带枝叶片和破碎叶片，并通过上位机控制收集这部分叶片；所述传送带三贯穿整个机器视觉模块，运送茶叶至图像识别装置和茶叶收集装置；所述图像识别装置用于识别传送带三上茶叶的机器视觉信息，并上传上位机与预设模型进行对比，识别出对应的茶叶类型；所述茶叶收集装置其特征在于收集经图像识别装置识别出的带枝叶片与破碎叶片并排除其他叶片。
进一步地，所述光谱分类模块将经过机器视觉模块识别收集后剩下的完整叶片和嫩芽通过光谱分类模块进行分类；所述传送带四和传送带五分别为经过机器视觉模块识别后分类出的两类茶叶所分别经过的传送带，传送带四和传送带五平行分布，传送带五较传送带四高度较低，且一部分区域位于传送带四下方确保茶叶在气吹至传送带五上时不会从传送带四和传送带五的缝隙中掉落；所述光谱识别装置将完整的叶片依照老嫩程度和嫩芽情况通过光谱仪实时测定对应的光谱信息经过上位机对模型进行识别对比，并将对比结果储存于上位机；所述气吹装置将光谱识别装置识别出的嫩叶和嫩芽吹至传送带五，且受上位机控制；所述后挡板、侧挡板安置于传送带五的两侧，防止气吹的茶叶飞出传送带五外，所述传送带五传送识别出的顶部嫩叶和嫩芽。
进一步地，所述处理模块将分类好的嫩叶嫩芽与成熟老叶片分别处理，包括：处理口一和处理口二，所述处理口一和处理口二分别对应传送带四和传送带五。
进一步地，所述分离模块中的振动槽包括：滑道、隔板和振动模块，所述振动槽共有两组，所述滑道、隔板和振动模块在每组上重复存在，两组振动槽呈上下交错分布，前端的振动槽设置在高处，后端的振动槽设置在低处；所述滑道为5条带有一定斜率的圆弧形坡道，每条滑道两侧有隔板相隔。
进一步地，所述机器视觉模块中的图像识别装置，包括：照明灯、遮光壁和高精度相机；所述照明灯用于对图像识别提供光源支持；所述遮光壁遮挡环境光对整体图形识别环境的影响，增加光源稳定性；所述高精度相机进行图像识别操作，与上位机连接进行数据通信。
进一步地，所述机器视觉模块中的茶叶收集装置，包括：茶叶收纳箱和负压吸收装置两部分；所述茶叶收纳箱为一立方体箱体，位于机器视觉模块5边缘，其作用在于将图像识别装置中上位机识别出的茶叶收集存储；所述负压吸收装置用于将图像识别装置中上位机识别出的茶叶从传送带三吸收并送达茶叶收纳箱。
进一步地，所述茶叶收集装置中的负压吸收装置包括：装置腔体、吸收管道、负压气吸阀和气吸口，将图像识别装置中上位机识别出的茶叶从传送带三吸收并送达茶叶收纳箱；所述装置腔体为负压气吸装置的内部空间，吸收管道与负压气吸阀均处于其内部；所述吸收管道为装置腔体中茶叶被气吸吸收后的通往茶叶收纳箱的通道；所述负压气吸阀设置为整个负压气吸装置吸收茶叶的动力来源，其采用气吸的方式将茶叶从传送带三上吸收入吸收管道，所述吸收管道由五个子管道组成；所述气吸口形状为立方槽，由五个子气吸口组成，与上端吸收管道的五个子管道对应相连，下端正对传送带三。
进一步地，所述光谱分类模块中的光谱识别装置，包括：照明光带、贴壁光源和光谱测定枪；所述照明光带设置为光谱仪提供光源支持，位于光谱识别装置的顶部，由四个条状光带组成，保证整个传送带范围的光照充足，便于进行光谱数据采集；所述贴壁光源为两个面对面的圆形光源，彼此射向对面，以避免茶叶表面的反光或是光谱测定枪投射到传送带四上产生阴影；所述光谱测定枪用于进行光谱数据测定，与上位机相连接并与上位机上的光谱数据对比分析，其枪口以垂直角度正对传送带，保证对准叶片的位置并准确收集光谱信息。
本发明的有益效果：本发明设计的智能机采茶鲜叶分级机，结构简单，能够实现全自动无人化操作，在大规模机采茶叶采摘完毕后进行精确化、快速化、自动化品质分级，对大批量机采茶叶无损分选与加工的作用。本发明不仅适用于茶叶加工行业，在其他各种农产品品质分级与农产品原材料质量检测鉴定等行业亦有较高的应用，本发明成本低，便于操作，大大节省了人力资源，在提高了生产效率的同时增加了经济效益。
附图说明
图1为智能机采茶叶品质分级机构工作流程结构示意图。
图2为智能机采茶叶品质分级机构总结构示意图。
图3为落料模块整体结构示意图1。
图4为落料模块整体结构示意图2。
图5为整平模块整体结构示意图。
图6为分离模块整体结构示意图。
图7为振动槽结构示意图1。
图8为振动槽结构示意图2。
图9为机器视觉模块整体结构示意图。
图10为图像识别装置结构示意图。
图11为茶叶收集装置整体结构示意图。
图12为负压吸收装置结构示意图。
图13为光谱分类模块整体结构示意图1。
图14为光谱分类模块整体结构示意图2。
图15为光谱识别装置结构示意图。
图16为处理模块结构示意图。
图中：1、落料模块；2、整平模块；3、分离模块；4、机器视觉模块；5、光谱分类模块；6、处理模块；11、落料口；12、出料口；13、出料槽；14、供料箱；15、拨料片；16、落料坡；21、支撑架；22、整平装置；23、传送带一；24.、电机；31、传送带二；32、整平装置；33、振动槽；331、滑道；332、隔板；333、振动模块；41、传送带三；42、图像识别装置；421、照明灯；422、遮光壁；423、高精度相机；43、茶叶收集装置；431、茶叶收纳箱；432、负压吸收装置；4321、装置腔体；4322、吸收管道；4323、负压气吸阀；4324、气吸口；51.传送带四；52、光谱识别装置；521、照明光带；522、贴壁光源；523、光谱测定枪；53、气吹装置；54、后挡板；55、侧挡板；56、传送带五；61、处理口一；62、处理口二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明用于解决采茶机器将新鲜茶叶采集完毕后，用于加工成优质茶叶的顶部嫩芽、单个嫩叶与只能加工成普通茶叶的大叶片、成熟老叶以及需要处理的带枝叶片、机器造成损伤的破碎叶片混杂在一起，不易分选的问题。本智能机采茶鲜叶分级机主要以生产线的形式将机器采集的茶叶鲜叶通过各种不同的模块分级出成熟老叶、嫩叶嫩芽、碎叶和带枝叶片四种类型，其中成熟老叶可以加工成为价值相对较低的普通茶叶产品，嫩芽与嫩叶可以加工成为价值非常高的优质茶叶，碎叶、带枝叶片主要为机器采茶过程中的茶叶残次品，往往不可以直接进行加工处理成为成品茶叶，因此本机构依照落料、整平、分离、机器视觉预分类、光谱数据分析等一系列工序后将成熟老叶、碎叶、带枝叶片和嫩叶嫩芽分离开来，从而将这四类价值完全不同的茶叶类型在加工生产之前提前分选出来，实现机采茶鲜叶品质分级。
由图1、2所示：本智能机采茶鲜叶分级机由落料模块1、整平模块2、分离模块3、机器视觉模块4、光谱分类模块5和处理模块6这六个部分组成；每个模块按照落料、整平、分离、机器视觉预分类、光谱数据分析的工序进行工作：智能机采茶鲜叶分级机采茶鲜叶经过落料模块1进入整个分级机；进入分级机之后茶叶进入整平模块2将因为作用下进入分级机的成堆茶叶平铺，避免茶叶堆在一起影响后续模块的操作；平铺完毕后的茶叶经过分离模块3，通过振动的形式将已经平铺在传送带二31上的茶叶分离开来，使得传送带二31上的茶叶前后之间存在一定的间隔；茶叶分离开来后进入机器视觉模块4，通过图像识别的方式将四种类型茶叶中的碎叶、带枝叶片识别出来并通过气吸的方式从传送带三41上收集到茶叶收集装置中集中方式等待下一步处理，剩下的成熟老叶和嫩叶嫩芽则跟随传送带三41继续进入光谱分类模块5；进入光谱分类模块5的茶叶通过光谱仪对其光谱进行数据采集从而识别出所通过的叶片是成熟老叶还是嫩叶嫩芽，并由上位机控制将嫩叶嫩芽通过气吹的方式吹至平行的另一条传送带四51上实现与成熟老叶的分类；此后，成功分类的成熟老叶和嫩叶嫩芽通过各自的子传送带进入处理模块6中得到不同的加工与处理。
由图3、4所示：所述落料模块1为茶叶进入分级机的各个模块，大量机采茶叶通过落料模块1顶部的落料口11进入供料箱14，茶叶进入供料箱14后，上位机启动上下两个拨料片15同时匀速运转，两个拨料片15的运转方向相反，且控制其中一个拨料片的转速更改后另一个拨料片的也会同时改变，以实现两个拨料片的旋转方向始终保持相反，茶叶在经过两个拨料片15的拨动处理之后会降低进料速度，避免茶叶扎堆下落堵塞出料口12，茶叶随后沿着落料坡16滑至出料口12并沿出料槽13缓慢滑动至整平模块2的传送带一23上。
由图5所示：茶叶由落料模块1进入整平模块2，此时的茶叶鲜叶主要以堆积在一起的方式在传送带一23上，所述整平装置22为一种梳状旋转轴，当茶叶经过梳状旋转轴时会被轴上的梳毛带动翻滚，旋转轴沿顺时针方向旋转，故茶叶沿着一个方向不断翻滚从而在传送带一23上平铺，为防止一根旋转轴的效果不佳，故在整平模块2中安置有三个相同的数字续航旋转轴，每根旋转轴的转速、旋转方向相同，故茶叶会经过三次梳状旋转轴以增强平铺的效果。
由图6、7、8所示：茶叶经进入分离模块3后通过传送带二31带入又一个整平装置32中，所述整平装置32与整平模块2中的整平装置22有所不同的是，所述整平装置32仅由一根梳状旋转轴组成，茶叶经过时会再翻滚一次，起到保险作用，保证所有经过的茶叶可以彻底平铺化，此外，分离模块3中的传送带二31与整平模块中的传送带一23不同在于传送带一23为一整块传送带，而传送带二31为五个间隙较小的子传送带组合在一起，茶叶在进入分离模块3后即落入每个子传送带上。当茶叶离开整平装置32进入振动槽33时会进入前后两个子振动槽，每个子振动槽中的滑道331对应传送带二31的每个子传送带，茶叶经过前后两个子振动槽时通过振动模块333工作带动滑道331振动相互分离并产生间距。
由图9、10、11、12所示：茶叶经过分离模块3后到达机器视觉模块4，茶叶通过传送带三41进入图像识别装置42，所述传送带三41的五个子传送带对接分离模块3中振动槽33的五个子振动槽，茶叶进入图像识别装置42后，装置内的高精度相机423会对进入视野内的五条子传送带上的同一组的所有茶叶进行抓拍，并上传上位机与既有模型进行对比，识别出哪一条子传送带中的茶叶为碎叶或带枝叶片，识别完毕后上位机会根据识别的情况启动所在子传送带上为碎叶或带枝叶片上方所在的负压吸收装置432，将子传送带上的碎叶与带枝叶片吸除并将其收集至茶叶收纳箱431中等待下一步处理，识别出为其他叶片的情况则不启动，茶叶顺传送带三41继续向前运行。所述负压吸收装置432在运行过程时，上位机是通过控制负压气吸阀4323的开启与闭合的方式将碎叶与带枝叶片从气吸口4324通过吸收管道4322利用气压差吸收到茶叶收纳箱431中，吸收完毕则上位机控制负压气吸阀4323闭合，结束收集过程。当这一批茶叶的识别与收集完成后，高精度相机423则等待下一组茶叶进入拍摄范围并重复之前的流程，实现自动循环。
由图13、14、15所示：茶叶由机器视觉模块4分选出碎叶和带枝叶片后，剩余的成熟老叶与嫩叶嫩芽经传送带四51进入光谱分类模块5进行第二轮分级并分选。所述传送带四51为一条贯穿光谱识别装置52的单条传送带，其宽度宽于传送带三41中的子传送带，摆放位置与其互相垂直。茶叶因本身在经过分离模块3的处理下已产生一定距离，在机器视觉模块4的中剔除了碎叶与带枝叶片后剩余茶叶之间的间距加大，故经传送带四51进入光谱识别装置后上位机通过检测光谱测定枪523测定到的经过枪下的叶片的光谱信息并与数据库中的既有茶叶数据模型进行比对识别并得出结论，启动气吹装置53将识别为嫩叶嫩芽的茶叶吹至传送带五56，并通过侧挡板54和后挡板对传送带五56进行遮挡保证气吹至传送带五56的嫩叶嫩芽不会掉出生产线，使得嫩叶嫩芽沿着传送带五56向前运输；若上位机识别茶叶对应的光谱信息为成熟老叶，则不启动气吹装置让茶叶沿传送带四51继续向前运行。
由图16所示：茶叶在经过机器视觉模块4将碎叶、带枝叶片收集完毕后又经过光谱分类模块5将剩余的茶叶分为嫩叶嫩芽和成熟老叶。所述嫩叶嫩芽即沿传送带五56通过处理口二62进入处理模块6中的对应杀青机进行针对性的杀青处理，所述成熟老叶则沿传送带四51通过处理口一61进入处理模块6中对应杀青机进行对应的杀青处理，两种不同茶叶因为要加工生产出的茶叶质量和类型不同，其对应的处理方式和杀青方式也会不同。
本发明设计的智能机采茶鲜叶分级机，结构简单，能够实现全自动无人操作，在大规模机采茶叶采摘完毕后进行精确化、快速化、自动化品质分级，对大批量机采茶叶无损分选与加工的作用。本发明不仅适用于茶叶加工行业，在其他各种农产品品质分级与农产品原材料质量检测鉴定等行业亦有较高的应用，本发明成本低，便于操作，大大节省了人力资源，在提高了生产效率的同时增加了经济效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述智能机采茶鲜叶分级机包括有：落料模块(1)、整平模块(2)、分离模块(3)、机器视觉模块(4)、光谱分类模块(5)和处理模块(6)；
所述落料模块(1)包括有：落料口(11)、出料口(12)、出料槽(13)、供料箱(14)、拨料片(15)和落料坡(16)；所述整平模块(2)包括有：支撑架(21)、整平装置(22)、传送带一(23)和电机(24)；所述分离模块(3)包括有：传送带二(31)、整平装置(32)、振动槽(33)、滑道(34)、隔板(35)和振动模块(36)；所述机器视觉模块(4)包括有：传送带三(41)、图像识别装置(42)和茶叶收集装置(43)；所述光谱分类模块(5)包括有：传送带四(51)、光谱识别装置(52)、气吹装置(53)、后挡板(54)、侧挡板(55)和传送带五(56)；所述处理模块(6)包括一高一低两条传送带；所述分级机由上位机控制，上位机用于接收各个模块环节的运行信息与情况并执行下一步操作，对整个分级机的运行流程进行控制。
2.根据权利要求1所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述落料模块(1)是整个分级机的主要供料部分，所述落料口(11)位于落料箱(14)顶部，茶叶即经顶部的落料箱(14)进入分级机；
所述拨料片(15)设置为两个片体呈上下形式分布于供料箱(14)内部，落料坡(16)为一弧形光滑曲面，位于供料箱(14)底部连接箱体侧面与地面，与出料槽(13)相连；所述出料槽(13)伸出箱体并与整平模块(2)相接。
3.根据权利要求1所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述整平模块(2)将从落料模块(1)送至分级机内的堆积在传送带一(23)能上一起的茶叶鲜叶整平，使得茶叶得以平铺在传送带一(23)上进入整平模块(2)；
所述支撑架(21)设置为整个整平模块(2)的前段支架，用于支撑出料槽(13)和传送带一(23)，所述整平装置(22)设置有三个并排排列在传送带一(23)上，用于将茶叶铺平；
所述传送带一(23)为一条均速运行的传送带，连接落料模块(1)和分离模块(3)，用于运输已经经过整平操作后的茶叶至分离模块(3)；所述电机(24)为驱动传送带一(23)运转的伺服电机，经上位机控制运行。
4.根据权利要求1所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述分离模块(3)将经过整平模块(2)平铺处理后的茶叶并将堆积叠放在一起的茶叶分离开；所述传送带二(31)连接于整平模块(2)与振动槽(33)之间，所述整平装置(32)处在传送带二(31)上方，整平在经过整平模块(2)后依旧未能平铺的茶叶；所述振动槽(33)通过抖动从而增加彼此之间间隙大小，使得茶叶间分离；
所述分离模块(3)中的振动槽(33)包括：滑道(331)、隔板(332)和振动模块(333)。所述振动槽(33)共有两组，所述滑道(331)、隔板(332)和振动模块(333)在每组上重复存在，两组振动槽(33)呈上下交错分布，前端的振动槽(33)设置在高处，后端的振动槽(33)设置在低处；
所述滑道(331)为5条带有一定斜率的圆弧形坡道，每条滑道(331)两侧有隔板(332)相隔。
5.根据权利要求书1所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述机器视觉模块(4)将经过分离模块(3)处理后的茶叶通过机器视觉图像处理的方式识别出茶叶中的带枝叶片和破碎叶片，并通过上位机控制收集这部分叶片；
所述传送带三(41)贯穿整个机器视觉模块(4)，运送茶叶至图像识别装置(42)和茶叶收集装置；所述图像识别装置(42)用于识别传送带三(41)上茶叶的机器视觉信息，并上传上位机与预设模型进行对比，识别出对应的茶叶类型；
所述茶叶收集装置(43)其特征在于收集经图像识别装置(42)识别出的带枝叶片与破碎叶片并排除其他叶片。
6.根据权利要求书1所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述光谱分类模块(5)将经过机器视觉模块(4)识别收集后剩下的完整叶片和嫩芽通过光谱分类模块(5)进行分类；所述传送带四(51)和传送带五(56)分别为经过机器视觉模块(4)识别后分类出的两类茶叶所分别经过的传送带，传送带四(51)和传送带五(56)平行分布，传送带五(56)较传送带四(51)高度较低，且一部分区域位于传送带四(51)下方确保茶叶在气吹至传送带五(56)上时不会从传送带四(51)和传送带五(56)的缝隙中掉落；
所述光谱识别装置(52)将完整的叶片依照老嫩程度和嫩芽情况通过光谱仪实时测定对应的光谱信息经过上位机对模型进行识别对比，并将对比结果储存于上位机；所述气吹装置(53)将光谱识别装置(52)识别出的嫩叶和嫩芽吹至传送带五(56)，且受上位机控制；所述后挡板(54)、侧挡板(55)安置于传送带五(56)的两侧，防止气吹的茶叶飞出传送带五(56)外，所述传送带五(56)传送识别出的顶部嫩叶和嫩芽。
7.根据权利要求1所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述处理模块(6)将分类好的嫩叶嫩芽与成熟老叶片分别处理，包括：处理口一(61)和处理口二(62)，所述处理口一(61)和处理口二(62)分别对应传送带四(51)和传送带五(56)。
8.根据权利要求5所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述机器视觉模块(4)中的图像识别装置(42)，包括：照明灯(421)、遮光壁(422)和高精度相机(423)；所述照明灯(421)用于对图像识别提供光源支持；
所述遮光壁(422)遮挡环境光对整体图形识别环境的影响，增加光源稳定性；所述高精度相机(423)进行图像识别操作，与上位机连接进行数据通信。
9.根据权利要求5所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述机器视觉模块(4)中的茶叶收集装置(43)，包括：茶叶收纳箱(431)和负压吸收装置(432)两部分；所述茶叶收纳箱(431)为一立方体箱体，位于机器视觉模块5边缘，其作用在于将图像识别装置(42)中上位机识别出的茶叶收集存储；
所述负压吸收装置(432)用于将图像识别装置(42)中上位机识别出的茶叶从传送带三(41)吸收并送达茶叶收纳箱(432)。
所述茶叶收集装置(43)中的负压吸收装置(432)包括：装置腔体(4321)、吸收管道(4322)、负压气吸阀(4323)和气吸口(4324)，将图像识别装置(42)中上位机识别出的茶叶从传送带三(41)吸收并送达茶叶收纳箱(432)；
所述装置腔体(4321)为负压气吸装置(432)的内部空间，吸收管道(4322)与负压气吸阀(4323)均处于其内部；所述吸收管道(4322)为装置腔体(4321)中茶叶被气吸吸收后的通往茶叶收纳箱(431)的通道；
所述负压气吸阀(4323)设置为整个负压气吸装置(432)吸收茶叶的动力来源，其采用气吸的方式将茶叶从传送带三(41)上吸收入吸收管道(4322)，所述吸收管道(4322)由五个子管道组成；所述气吸口(4324)形状为立方槽，由五个子气吸口组成，与上端吸收管道(4322)的五个子管道对应相连，下端正对传送带三(41)。
10.根据权利要求6所述的智能机采茶鲜叶分级机，其特征在于，所述光谱分类模块(5)中的光谱识别装置(52)，包括：照明光带(521)、贴壁光源(522)和光谱测定枪(523)；所述照明光带(521)设置为光谱仪提供光源支持，位于光谱识别装置(52)的顶部，由四个条状光带组成，保证整个传送带范围的光照充足，便于进行光谱数据采集；
所述贴壁光源(522)为两个面对面的圆形光源，彼此射向对面，以避免茶叶表面的反光或是光谱测定枪(523)投射到传送带四(51)上产生阴影；所述光谱测定枪(523)用于进行光谱数据测定，与上位机相连接并与上位机上的光谱数据对比分析，其枪口以垂直角度正对传送带，保证对准叶片的位置并准确收集光谱信息。
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| CN202011202895.9A CN112275661A (zh) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | 一种智能机采茶鲜叶分级机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113305026A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-27 | 安徽云龙粮机有限公司 | 一种多功能精细化粮食筛选设备及其控制方法 |
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