CN201231229Y - 基于机器视觉的竹片色差自动识别分级装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于机器视觉的竹片色差自动识别分级装置，涉及一种竹原料分级装置。其结构是：左、右环形传动链(5、6)平行安装在机架上并和动力机构连接，其上按一定间隔均布有挂钩(9)；内有摄像机(2)和光源(4)的摄像室(3)安装在左、右环形传动链(5、6)的上方，在摄像室(3)的前方设置有光电触发传感器(8)，收集箱(10)和分级执行机构(11)设置在左、右环形传动链(5、6)的下方；彩色摄像机(2)与计算机(1)电气连接；控制模块(12)分别与计算机(1)、光电触发传感器(8)、光源(4)、分级执行机构(11)电气连接。本实用新型速度快，准确率高，操作灵活，适用于对竹片色差的自动检测、识别和分级。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种竹原料分级装置，尤其涉及一种基于机器视觉的竹片色差自动识别分级装置。
背景技术
在竹制品加工中，要对竹片等竹原料进行染色或炭化处理。由于竹片产地不同，取自竹子的部位不同，染色或炭化处理的竹片颜色深浅也不同；为了保证竹制品质量，必须先对竹原料进行颜色分级。
目前，竹制品生产厂家，主要是依靠肉眼人工进行竹片颜色分级，劳动强度大，分级效率低，分级质量得不到保障，极大制约了竹制品产业的快速发展。
随着国际市场对竹制品需求的日趋增加，国内竹制品生产规模不断扩大，原料分级问题日益突出，迫切需要竹片原料由人工分级走向自动化、智能化，因此开展竹片颜色自动分级方法和系统的研究具有重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种基于机器视觉的竹片色差自动识别分级装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
本实用新型主要由竹片输送部分、机器视觉部分、分级部分等组成。
输送部分为带挂钩的两条水平布置的传动链，通过挂钩夹持竹片。
机器视觉部分由摄像室、光源、摄像机、光电触发传感器和计算机等组成；摄像室设置在输送部分上方，光源和摄像机安装在摄像室内；检测竹片的光电触发传感器安装在摄像室前下方；
分级部分由单片机控制模块、分级执行机构和收集料箱组成。
在计算机内设置有图像采集卡、色差等级识别软件；计算机通过数据线将分级信号传给控制模块，控制模块发出信号控制相应的分级执行机构，将各级别竹片送到相应的收集箱。
具体地说，左、右环形传动链平行安装在机架上并和动力机构连接，其上按一定间隔均布有挂钩；
内有彩色摄像机和光源的摄像室安装在左、右环形传动链的上方，在摄像室的前方设置有光电触发传感器，收集箱和分级执行机构设置在左、右环形传动链的下方；
彩色摄像机和计算机电气连接。
控制模块分别与计算机、光电触发传感器、光源、分级执行机构电气连接；
计算机内设置有图像采集卡和竹片色差等级识别软件，图像采集卡与摄像头2电气连接。
传统的竹片色差识别方法依靠人工进行，劳动强度大，分级效率低，准确率差；本实用新型基于机器视觉技术，具有下列优点和积极效果：
1、分级速度快，每根竹片检测时间小于300ms，可分别对原色及炭化竹片色差进行识别和分级；
2、分级准确率高，原色竹片平均识别准确率>95％，炭化竹片平均识别准确率>90％。
3、操作灵活。
4、适用于对竹片色差的自动检测、识别和分级。
附图说明
图1是本实用新型专利结构示意图。
其中：
1—计算机，2—彩色摄像机，3—摄像室，
4—光源，5—左环形传动链，6—右环形传动链，
7—竹片，8—光电触发传感器，9—挂钩，
10—收集箱，11—分级执行机构，12—控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明：
一、总体
如图1，本实用新型包括计算机1、彩色摄像机2、摄像室3、光源4、左环形传动链5、右环形传动链6，光电触发传感器8、挂钩9、收集箱10、分级执行机构11和控制模块12；
左、右环形传动链5、6平行安装在机架上并和动力机构连接，其上按一定间隔均布有挂钩9；
内有彩色摄像机2和光源4的摄像室3安装在左、右环形传动链5、6的上方，在摄像室3的前方设置有光电触发传感器8，收集箱10和分级执行机构11设置在左、右环形传动链5、6的下方；
彩色摄像机2和计算机1电气连接。
控制模块12分别与计算机1、光电触发传感器8、光源4、分级执行机构11电气连接；
计算机1内设置有图像采集卡和竹片色差等级识别软件，图像采集卡与摄像头2电气连接。
二、各功能块的结构及其功能
1、计算机1
计算机1的配置为AMD Athlon64 X2 4000+AM2的CPU，华硕M2V主板，金士顿1GB DDR2 667内存，日立160G硬盘，实现图像采集、保存、分析、处理、管理等功能。
2、彩色摄像机2
彩色摄像机2选用BASLER A102fc型彩色CCD摄像机，配1394采集卡，分辨率为1388×1038，实现竹片图像的摄取。
3、摄像室3
摄像室3为300×300×250mm3不锈钢箱，黑色背景，用来安装彩色摄像机2和光源4。
4、光源4
光源4选用四只6瓦白色荧光灯，提供稳定、均匀的照明。
5、左、右环形传动链5、6
左、右环形传动链5、6由链轮、环形链条组成，实现竹片的顺序输送，即使竹片成单排顺序输送，一根根地出现在彩色摄像机2的视场范围内。
6、光电触发传感器8
光电触发传感器8选用光电传感器JCG-C1260，提供图像拍摄的触发信号。
7、挂钩9
挂钩9为一种弹性簧片，固定在传动链上，起到夹持、固定竹片的作用。
10、收集箱10
收集箱10为一种底部带轮子的长方形箱子，用来收集竹片，箱的数目与所要分类色差级别数相同。
8、分级执行机构11
分级执行机构11采用CLD70-长行程推拉式电磁铁，将相应级别竹片从传动链的挂钩中推出，落入收集箱10。
9、控制模块12
由单片机控制系统及电子元器件组成，实现和计算机1、光电触发传感器8和分级执行机构11的通讯及控制。
本实用新型的工作过程：
挂钩9夹持竹片7随左、右环形传动链5、6向前运动，使竹片7成单排顺序输送，一根一根地出现在彩色摄像机2的视场范围内。
当竹片7送至光源4下面，光电触发传感器8检测到竹片7到达的信息时，触发彩色摄像机2开始工作；彩色摄像机2摄取竹片7的图像信号，经图像采集卡转换，送至计算机1内存，完成计算机1对竹片7图像的采集过程。经获得特征参数、分类识别等软件程序处理，得到竹片7颜色等级信号，计算机1将这一信号转化传送到控制模块12，控制模块12根据不同的分级信号延时后使不同的分级执行机构11动作，将竹片7推卸到相应的收集箱10中，完成一根竹片7色差的自动检测、识别和分级过程。
Claims (3)
1、一种基于机器视觉的竹片色差自动识别分级装置，其特征在于：
左、右环形传动链(5、6)平行安装在机架上并和动力机构连接，其上按一定间隔均布有挂钩(9)；
内有彩色摄像机(2)和光源(4)的摄像室(3)安装在左、右环形传动链(5、6)的上方，在摄像室(3)的前方设置有光电触发传感器(8)，收集箱(10)和分级执行机构(11)设置在左、右环形传动链(5、6)的下方；
彩色摄像机(2)与计算机(1)电气连接；
控制模块(12)分别与计算机(1)、光电触发传感器(8)、光源(4)、分级执行机构(11)电气连接。
2、按权利要求1所述的竹片色差自动识别分级装置，其特征在于：
计算机(1)内设置有图像采集卡和竹片色差等级识别软件，图像采集卡与彩色摄像机(2)电气连接。
3、按权利要求1所述的竹片色差自动识别分级装置，其特征在于：
分级执行机构(11)选用长行程推拉式电磁铁。
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