CN115318713A - 基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，涉及药材清洗机技术领域，为解决现有技术虽利用浊度检测器来进行水浑浊度检测，在使用时便捷程度较低，从而影响检测速度的问题。所述清洗仓的一侧设置有输送冲洗仓，所述输送冲洗仓的一侧设置有出料口，所述出料口的一侧安装有出料板，所述清洗仓的一侧设置接水箱；还包括：水体检测装置，其设置在所述接水箱的上方，所述水体检测装置的下方设置有第二支撑架；清洗机构，其设置在所述清洗仓和输送冲洗仓的内部，所述清洗机构的前后端面均安装有连接柱，且所述连接柱设置有十个，所述连接柱与清洗仓和输送冲洗仓的内壁焊接连接。
Description
技术领域
本发明涉及药材清洗机技术领域，具体为基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机。
背景技术
药材即可供制药的原材料，在中国尤指是中药材，即未经加工或未制成成品的中药原料，一般传统中药材讲究地道药材，是指在一特定自然条件、生态环境的地域内所产的药材，因生产较为集中，栽培技术、采收加工也都有一定的讲究，以致较同种药材在其他地区所产者品质佳、疗效好，其在加工的过程中需要进行清洗，来方便后续的加工操作；
例如公告号为CN211052065U的中国授权专利(一种能检测水清澈度的超声波清洗机)：包括机体和设置于机体侧部的控制盒，该机体设有清洗槽，所述清洗槽其中一侧壁面设置有用于检测所述清洗槽内清洗溶液浑浊度的浊度检测器，该浊度检测器浸没于清洗溶液以下，其上设置有检测光源；
上述现有技术虽然能够精确检测清洗溶液的纯净度，但其利用浊度检测器来进行水浑浊度检测，在使用时便捷程度较低，从而影响检测速度的问题；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机。
发明内容
本发明的目的在于提供基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，以解决上述背景技术中提出的现有技术虽然能够精确检测清洗溶液的纯净度，但其利用浊度检测器来进行水浑浊度检测，在使用时便捷程度较低，从而影响检测速度的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，包括清洗仓和输送冲洗仓，所述清洗仓的一侧设置有输送冲洗仓，所述输送冲洗仓的一侧设置有出料口，所述出料口的一侧安装有出料板，所述清洗仓的一侧设置接水箱；
还包括：
水体检测装置，其设置在所述接水箱的上方，所述水体检测装置的下方设置有第二支撑架；
清洗机构，其设置在所述清洗仓和输送冲洗仓的内部，所述清洗机构的前后端面均安装有连接柱，且所述连接柱设置有十个，所述连接柱与清洗仓和输送冲洗仓的内壁焊接连接。
优选的，所述清洗仓和输送冲洗仓的底部设置有支撑底板，所述清洗仓和输送冲洗仓的前后端设置有第一支撑架，所述支撑底板上表面的一侧设置有水泵，所述第一支撑架的底部安装有万向轮，且万向轮安装有四个。
优选的，所述出料口的前端面安装有电机，所述清洗仓和输送冲洗仓的顶部均设置有第一翻折盖，所述第一翻折盖的一侧设置有第二翻折盖，且第二翻折盖与第一翻折盖的一侧端面转动连接，所述第一翻折盖的前端面安装有固定扣，所述第一支撑架上设置有控制器。
优选的，所述接水箱的一侧设置有排水口，且排水口设置有两个，两个所述排水口上安装有阀门，所述水体检测装置的顶部安装有气缸。
优选的，所述水体检测装置的前端面设置有显示屏，所述显示屏的一侧设置有触控屏，所述水体检测装置的底部设置有气压伸缩杆，所述气压伸缩杆的底部安装有支撑板，所述支撑板的下表面安装有检测摄像头，所述检测摄像头的两侧均安装有补光灯条，且补光灯条安装有两个。
优选的，所述清洗机构的内壁上设置有气泡出口，且气泡出口设置有若干个，所述清洗机构内部设置有网格输送带，所述网格输送带的上表面安装有间隔条，所述网格输送带的底部设置有抽拉板。
优选的，所述清洗机构的顶部安装有冲洗机构，所述冲洗机构上安装有连接水管，所述连接水管的底部安装有冲洗头，且冲洗头安装有若干个。
优选的，所述水体检测装置的内部设置有图像处理模块，神经网络训练模块和PLC控制模块，所述补光灯条的内部设置有光源控制模块，所述检测摄像头的内部设置有图像采集模块，所述显示屏的内部设置有数据显示模块。
优选的，所述光源控制模块的输出端与图像采集模块的输入端连接，所述图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，所述图像处理模块的输出端与神经网络训练模块的输入端连接，所述神经网络训练模块的输出端与PLC控制模块的输入端连接，所述PLC控制模块的输出端与数据显示模块的的输入端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在水体检测装置的底部设置检测摄像头，检测摄像头的内部设置了图像采集模块，在使用时清洗仓内部的清洗水通过连接管进入接水箱，检测摄像头内部的图像采集模块将对水体的图像进行采集，并传输至水体检测装置内部的图像处理模块内进行对比处理，然后经过神经网络训练模块的前向传播，图像处理模块内的观测值经过一层层的计算得到输出值，预测值与真实值之间差异很大，然后利用其内部的反向传播，根据图像处理模块内部的预测值与真实值之间的差异，处理时为了保证调整参数的方向是减小这一差异，利用梯度下降的原理，通过两个步骤的不断迭代，最终预测值与真实值之间差异将足够小，神经网络的参数将达到最优即可快速检测出水体的浑浊度，方便快捷，解决了现有技术虽然能够精确检测清洗溶液的纯净度，但其利用浊度检测器来进行水浑浊度检测，在使用时便捷程度较低，从而影响检测速度的问题。
2、通过在水体检测装置的底部设置气压伸缩杆，操作时利用气缸驱动气压伸缩杆带动检测摄像头和补光灯条进行上下移动，从而能够满足检测时不同的高度需求，同时补光灯条设置在检测摄像头的两侧，可以在检测摄像头进行图像采集时进行补光操作，保证了图片采集时的清晰度。
3、通过设置清洗机构和冲洗机构，清洗机构的内壁上设置了气泡出口，在清洗时利用清洗机构上的高压水流和强力气泡的作用下,被充分翻滚、清洗表面附着的杂物，从药材表面洗脱的泥沙沉入底部抽拉板上，不会发生翻扬回流造成再度污染，清洗结束后利用冲洗机构上的若干个冲洗头进行喷淋冲洗，保证了清洗的质量。
附图说明
图1为本发明的药材清洗机整体结构示意图；
图2为本发明的水体浑浊度检测装置结构放大示意图；
图3为本发明的药材清洗机内部清洁机构结构放大示意图；
图4为本发明的药材清洗机内部冲洗机构结构放大示意图；
图5为本发明的水体浑浊度检测装置系统原理示意图；
图中：1、清洗仓；2、输送冲洗仓；3、出料口；4、出料板；5、第一支撑架；6、万向轮；7、支撑底板；8、电机；9、水泵；10、控制器；11、第一翻折盖；12、第二翻折盖；13、固定扣；14、接水箱；15、排水口；16、第二支撑架；17、水体检测装置；18、气缸；19、显示屏；20、触控屏；21、气压伸缩杆；22、支撑板；23、检测摄像头；24、补光灯条；25、清洗机构；26、连接柱；27、气泡出口；28、网格输送带；29、间隔条；30、抽拉板；31、冲洗机构；32、连接水管；33、冲洗头；34、光源控制模块；35、图像采集模块；36、图像处理模块；37、神经网络训练模块；38、PLC控制模块；39、数据显示模块。
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。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，包括清洗仓1和输送冲洗仓2，清洗仓1的一侧设置有输送冲洗仓2，输送冲洗仓2的一侧设置有出料口3，出料口3的一侧安装有出料板4，清洗仓1的一侧设置接水箱14；
还包括：
水体检测装置17，其设置在接水箱14的上方，水体检测装置17的下方设置有第二支撑架16；
清洗机构25，其设置在清洗仓1和输送冲洗仓2的内部，清洗机构25的前后端面均安装有连接柱26，且连接柱26设置有十个，连接柱26与清洗仓1和输送冲洗仓2的内壁焊接连接。
请参阅图1，清洗仓1和输送冲洗仓2的底部设置有支撑底板7，清洗仓1和输送冲洗仓2的前后端设置有第一支撑架5，支撑底板7上表面的一侧设置有水泵9，第一支撑架5的底部安装有万向轮6，且万向轮6安装有四个。
请参阅图1，出料口3的前端面安装有电机8，清洗仓1和输送冲洗仓2的顶部均设置有第一翻折盖11，第一翻折盖11的一侧设置有第二翻折盖12，且第二翻折盖12与第一翻折盖11的一侧端面转动连接，第一翻折盖11的前端面安装有固定扣13，第一支撑架5上设置有控制器10。
请参阅图1，接水箱14的一侧设置有排水口15，且排水口15设置有两个，两个排水口15上安装有阀门，水体检测装置17的顶部安装有气缸18。
请参阅图2，水体检测装置17的前端面设置有显示屏19，显示屏19的一侧设置有触控屏20，水体检测装置17的底部设置有气压伸缩杆21，气压伸缩杆21的底部安装有支撑板22，支撑板22的下表面安装有检测摄像头23，检测摄像头23的两侧均安装有补光灯条24，且补光灯条24安装有两个，操作时利用气缸18驱动气压伸缩杆21带动检测摄像头23和补光灯条24进行上下移动，从而能够满足检测时不同的高度需求，同时补光灯条24设置在检测摄像头23的两侧，可以在检测摄像头23进行图像采集时进行补光操作，保证了图片采集时的清晰度。
请参阅图3，清洗机构25的内壁上设置有气泡出口27，且气泡出口27设置有若干个，清洗机构25内部设置有网格输送带28，网格输送带28的上表面安装有间隔条29，网格输送带28的底部设置有抽拉板30，清洗机构25的内壁上设置了气泡出口27，在清洗时利用清洗机构25上的高压水流和强力气泡的作用下，被充分翻滚、清洗表面附着的杂物，从药材表面洗脱的泥沙沉入底部抽拉板30上，不会发生翻扬回流造成再度污染，清洗结束后利用冲洗机构31上的若干个冲洗头33进行喷淋冲洗，保证了清洗的质量。
请参阅图4，清洗机构25的顶部安装有冲洗机构31，冲洗机构31上安装有连接水管32，连接水管32的底部安装有冲洗头33，且冲洗头33安装有若干个。
请参阅图1-图5，水体检测装置17的内部设置有图像处理模块36，神经网络训练模块37和PLC控制模块38，补光灯条24的内部设置有光源控制模块34，检测摄像头23的内部设置有图像采集模块35，显示屏19的内部设置有数据显示模块39，清洗仓1内部的清洗水通过连接管进入接水箱14，检测摄像头23内部的图像采集模块35将对水体的图像进行采集，并传输至水体检测装置17内部的图像处理模块36内进行对比处理，然后经过神经网络训练模块37的前向传播，将图像处理模块36内的观测值经过一层层的计算得到输出值预测值与真实值之间差异很大，然后利用其内部的反向传播，根据图像处理模块36内部的预测值与真实值之间的差异，处理时为了保证调整参数的方向是减小这一差异，利用梯度下降的原理，通过两个步骤的不断迭代，最终预测值与真实值之间差异将足够小，神经网络的参数将达到最优即可快速检测出水体的浑浊度，方便快捷，解决了现有技术虽然能够精确检测清洗溶液的纯净度，但其利用浊度检测器来进行水浑浊度检测，在使用时便捷程度较低，从而影响检测速度的问题。
请参阅图5，光源控制模块34的输出端与图像采集模块35的输入端连接，图像采集模块35的输出端与图像处理模块36的输入端连接，图像处理模块36的输出端与神经网络训练模块37的输入端连接，神经网络训练模块37的输出端与PLC控制模块38的输入端连接，PLC控制模块38的输出端与数据显示模块39的的输入端连接。
工作原理：使用时，清洗仓1内部的清洗水通过连接管进入接水箱14，检测摄像头23内部的图像采集模块35将对水体的图像进行采集，并传输至水体检测装置17内部的图像处理模块36内进行对比处理，然后经过神经网络训练模块37的前向传播，将图像处理模块36内的观测值经过一层层的计算得到输出值预测值与真实值之间差异很大，然后利用其内部的反向传播，根据图像处理模块36内部的预测值与真实值之间的差异，处理时为了保证调整参数的方向是减小这一差异，利用梯度下降的原理，通过两个步骤的不断迭代，最终预测值与真实值之间差异将足够小，神经网络的参数将达到最优即可快速检测出水体的浑浊度，方便快捷，解决了现有技术虽然能够精确检测清洗溶液的纯净度，但其利用浊度检测器来进行水浑浊度检测，在使用时便捷程度较低，从而影响检测速度的问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，包括清洗仓(1)和输送冲洗仓(2)，所述清洗仓(1)的一侧设置有输送冲洗仓(2)，所述输送冲洗仓(2)的一侧设置有出料口(3)，所述出料口(3)的一侧安装有出料板(4)，所述清洗仓(1)的一侧设置接水箱(14)；
其特征在于：还包括：
水体检测装置(17)，其设置在所述接水箱(14)的上方，所述水体检测装置(17)的下方设置有第二支撑架(16)；
清洗机构(25)，其设置在所述清洗仓(1)和输送冲洗仓(2)的内部，所述清洗机构(25)的前后端面均安装有连接柱(26)，且所述连接柱(26)设置有十个，所述连接柱(26)与清洗仓(1)和输送冲洗仓(2)的内壁焊接连接。
2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述清洗仓(1)和输送冲洗仓(2)的底部设置有支撑底板(7)，所述清洗仓(1)和输送冲洗仓(2)的前后端设置有第一支撑架(5)，所述支撑底板(7)上表面的一侧设置有水泵(9)，所述第一支撑架(5)的底部安装有万向轮(6)，且万向轮(6)安装有四个。
3.根据权利要求2所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述出料口(3)的前端面安装有电机(8)，所述清洗仓(1)和输送冲洗仓(2)的顶部均设置有第一翻折盖(11)，所述第一翻折盖(11)的一侧设置有第二翻折盖(12)，且第二翻折盖(12)与第一翻折盖(11)的一侧端面转动连接，所述第一翻折盖(11)的前端面安装有固定扣(13)，所述第一支撑架(5)上设置有控制器(10)。
4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述接水箱(14)的一侧设置有排水口(15)，且排水口(15)设置有两个，两个所述排水口(15)上安装有阀门，所述水体检测装置(17)的顶部安装有气缸(18)。
5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述水体检测装置(17)的前端面设置有显示屏(19)，所述显示屏(19)的一侧设置有触控屏(20)，所述水体检测装置(17)的底部设置有气压伸缩杆(21)，所述气压伸缩杆(21)的底部安装有支撑板(22)，所述支撑板(22)的下表面安装有检测摄像头(23)，所述检测摄像头(23)的两侧均安装有补光灯条(24)，且补光灯条(24)安装有两个。
6.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述清洗机构(25)的内壁上设置有气泡出口(27)，且气泡出口(27)设置有若干个，所述清洗机构(25)内部设置有网格输送带(28)，所述网格输送带(28)的上表面安装有间隔条(29)，所述网格输送带(28)的底部设置有抽拉板(30)。
7.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述清洗机构(25)的顶部安装有冲洗机构(31)，所述冲洗机构(31)上安装有连接水管(32)，所述连接水管(32)的底部安装有冲洗头(33)，且冲洗头(33)安装有若干个。
8.根据权利要求5所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述水体检测装置(17)的内部设置有图像处理模块(36)，神经网络训练模块(37)和PLC控制模块(38)，所述补光灯条(24)的内部设置有光源控制模块(34)，所述检测摄像头(23)的内部设置有图像采集模块(35)，所述显示屏(19)的内部设置有数据显示模块(39)。
9.根据权利要求8所述的基于计算机视觉技术可快速检测水体浑浊度的药材清洗机，其特征在于：所述光源控制模块(34)的输出端与图像采集模块(35)的输入端连接，所述图像采集模块(35)的输出端与图像处理模块(36)的输入端连接，所述图像处理模块(36)的输出端与神经网络训练模块(37)的输入端连接，所述神经网络训练模块(37)的输出端与PLC控制模块(38)的输入端连接，所述PLC控制模块(38)的输出端与数据显示模块(39)的的输入端连接。
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