CN204842263U

CN204842263U - 一种大米物料的检测分选装置

Info

Publication number: CN204842263U
Application number: CN201520499340.3U
Authority: CN
Inventors: 李广; 张夕杰; 常宏; 李凯; 伍宏兵; 李明; 刘宝莹; 江东
Original assignee: Hefei Meyer Optoelectronic Technology Inc
Current assignee: Hefei Meyer Optoelectronic Technology Inc
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2025-07-09

Abstract

本实用新型提供一种大米物料的检测分选装置，应用在透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物的分选，包括：在待分选的大米物料两侧位置分别一侧设置含有蓝光光谱的光源，一侧设置蓝光光源，大米物料两侧各设置接收光源信号的相机，含有蓝光光谱的光源侧的相机探测反射和透射的含有蓝光光谱的光源信号、蓝光信号，蓝色光源侧的相机探测反射和透射的蓝光信号和白色信号；根据选黄、或透明米和腹白米分类或者黄白同选的分级要求配置分选模式。本实用新型的优点在于：减少腹白米的带出，提升选浅黄性能，并做到一种方案同时完成选黄、透明米和腹白米分类、黄白同选三种不同的需求，提高了分选的适用性，具有更大的经济效益。

Description

一种大米物料的检测分选装置

技术领域

本实用新型属于光电分选技术领域，涉及色选检测的方案，用于大米物料中分选异色粒杂质。

背景技术

大米中通常包括透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物(石子等)，大米的分选主要有选黄、透明和腹白分类、黄白同选三种方面的需求。其中选黄是成品保留透明米和腹白米，剔除浅黄米、深黄米、深色异物，透明和腹白分类是首先剔除浅黄米、深黄米、深色异物，然后把透明米和腹白米分成两类等级的成品，黄白同选是成品保留透明米，剔除腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物。

400-500nm波段是大米物料中透明米和浅黄米差异的特征波段，现有的大米选黄检测方案基本是采用分选室两侧蓝色光光源，结合大米的透射光和反射光综合叠加特性，获取灰度信号强度差异来检测分选。几种物料信号由高至低依次是透明米，腹白米，浅黄米、深黄米、深色异物，其中透明米和腹白米的物料信号有较多的重叠，腹白米和浅黄米的物料信号有部分交叠，这种方案在选浅黄时会有部分腹白米被误识别，在大米中腹白米较多的情况下，为了保留腹白米会导致选黄性能的下降。

透明米和腹白米的两类物料分选方案是采用蓝色光单侧照明的方案，利用大米的透射光特性来检测分选，要达到透明米和腹白米分类，需先使用两侧蓝色光照明方案选黄米，再配置蓝色光单侧照明方案，这需要一台机器配置两次光路，即先把两侧灯管同开进行选黄保留透明米和腹白米，然后再把一侧灯关闭，使用透射特性把透明米和腹白米分离，对于多通道的大米色选机，每个通道的两侧均需要配置蓝色光照明，因此这种方法只能多通道同时选黄或者多通道同时透明米和腹白米分选，不能做到一台机器一部分通道选黄一部分通道进行透明米和腹白米分类。如果采用这种方案在一台机器的一部分通道选黄一部分通道进行透明米和腹白米分类，则在透明米和腹白米分类的通道会受到选黄通道的蓝色照明干扰，在选黄通道也会受到透明米和腹白米分级的通道的蓝色照明的干扰，特别是两类通道的相邻近的通道干扰更大，因此，行业内目前没有人采用这种方案在一台机器上的一部分通道选黄一部分通道进行透明米和腹白米分类。一般使用两台机器进行分选，即一台机器专门选黄，一台专门进行透明米和腹白米分类。

黄白同选光路采用不对称灯管配置，一侧较多个蓝灯，另一侧少量的蓝灯，使用少量蓝灯一侧的相机选黄，多个蓝灯一侧的相机选腹白，这样可以把透明米与腹白米、浅黄、深黄、深色异物信号拉开，但只能单侧选黄，假设米上的小斑点在背对着相机则无法选出。并且这种光路配置方案也不能应用在大米的选黄和透明米和腹白米分类。

专利ZL201420216501.9一种大米物料的检测分选装置中提到了一种检测方案，能降低腹白带出的同时完成选黄、透明和腹白分类、黄白同选三种不同的需求，提高了分选的适用性。但是这种检测方案针对于大米物料只能保证选黄的效果和异色粒模式相当，即选浅黄米效果相同的情况下，透明米的误选是相当的。在针对某一类大米，其选黄米的效果有可能差于上例所提黄白同选光路的选黄米效果。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题在于提供一种能够减少选黄时腹白米的带出，同时提升浅黄米性能，并且一种方案同时完成选黄、透明米和腹白米分类、黄白同选三种不同的需求的一种大米物料的检测分选装置。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题的：

一种大米物料的检测分选装置，应用在透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物的分选，包括喂料振动器、通道、检测系统、控制系统、剔除装置和收料系统，待分选物料的前后侧各有一套检测系统，每套检测系统包括光源、相机以及背景装置，待分选大米物料经由喂料振动器后进入通道，随后流经过相机的检测区域，相机采集其图像，并传递给控制系统，控制系统向剔除装置发出剔除指令，其特征在于，每套检测系统中两侧的一侧配置含有蓝光光谱的光源，另一侧配置蓝光光源。

含有蓝光光谱的光源侧的相机探测透射的蓝光信号和反射的含有蓝光光谱的光源信号，蓝光光源侧的相机探测反射的蓝光信号和透射的含有蓝光光谱的光源信号，控制系统根据选黄、或透明米和腹白米分类或者黄白同选的分级要求配置分选模式。

所述含有蓝光光谱的光源是白灯。

所述含有蓝光光谱的光源是红灯、蓝灯和绿灯的组合。

或者所述含有蓝光光谱的光源是红灯、蓝灯的组合。

或者所述含有蓝光光谱的光源是绿灯、蓝灯的组合。

对于含有蓝光光谱的光源是白灯或者是红灯、蓝灯和绿灯的组合的情形，控制系统根据选黄、或透明米和腹白米分类或者黄白同选的分级要求配置分选模式的步骤具体包括：

假设一侧红光光强I_r，绿光光强为I_g，蓝光光强为I_b1，一侧蓝光光源光强I_b2，透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物反射率S分别是S₁、S₂、S₃、S₄、S₅，透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物透射率T分别是T₁、T₂、T₃、T₄、T₅。

其中：S₂≥S₁＞S₃＞S₄＞S₅T₁≥T₃≥T₄＞T₂＞T₅

大米物料使用此方案探测到的信号包含了各光谱物料反射光和透射光的信息。含有蓝光光谱的光源侧透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物蓝光信号强度B分别是B₁、B₂、B₃、B₄、B₅，绿光信号强度G分别是G₁、G₂、G₃、G₄、G₅，红光信号强度R分别是R₁、R₂、R₃、R₄、R₅。蓝光光源侧透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物蓝光信号强度B分别是B₁‘、B₂’、B₃‘、B₄’、B₅‘，绿光信号强度G分别是G₁’、G₂‘、G₃’、G₄‘、G₅’，红光信号强度R分别是R₁‘、R₂’、R₃‘、R₄’、R₅‘。

含有蓝光光谱的光源侧B＝I_b1×S+I_b2×T；R＝I_r×S；G＝I_g×S

蓝光光源侧B＝I_b2×S+I_b1×T；R＝I_r×T；G＝I_g×T

由于大米的半透明特征，相机信号获取的信号是大米对光反射和透射的综合结合的结果。假设根据物料的反射和透射实验，透明米、腹白米、浅黄米几种物料的蓝光信号差异大小与m的大小有关。

当0<m<x₁时(x₁为0-1中间的一个值)：

含有蓝光光谱的光源侧大米物料的红光信号大小依次：R₂≥R₁＞R₃＞R₄＞R₅；绿光信号大小依次：G₂≥G₁＞G₃＞G₄＞G₅；蓝光信号大小依次是B₁＞B₃＞B₂＞B₄＞B₅；

蓝光光源侧大米物料的红光信号大小依次：R₁'≥R₃'＞R₄'＞R₂'＞R₅'；绿光信号大小依次：G₁'≥G₃'＞G₄'＞G₂'＞G₅'；蓝光信号大小依次是B₂'≥B₁'＞B₃'＞B₄'＞B₅'。

当x₁<m<x₂时(x₁为0-1中间的一个值,x₂为1-10中间的一个值)：

含有蓝光光谱的光源侧大米物料的红光信号大小依次：R₂≥R₁＞R₃＞R₄＞R₅；绿光信号大小依次：G₂≥G₁＞G₃＞G₄＞G₅；蓝光信号大小依次是B₁＞B₂＞B₃＞B₄＞B₅；

蓝光光源侧大米物料的红光信号大小依次：R₁'≥R₃'＞R₄'＞R₂'＞R₅'；绿光信号大小依次：G₁'≥G₃'＞G₄'＞G₂'＞G₅'；蓝光信号大小依次是B₁'＞B₂'＞B₃'＞B₄'＞B₅'。

当m>x₂时(x₂为1-10中间的一个值)：

含有蓝光光谱的光源侧大米物料的红光信号大小依次：R₂≥R₁＞R₃＞R₄＞R₅；绿光信号大小依次：G₂≥G₁＞G₃＞G₄＞G₅；蓝光信号大小依次：B₂≥B₁＞B₃＞B₄＞B₅。

蓝光光源侧大米物料的红光信号大小依次：R₁'≥R₃'＞R₄'＞R₂'＞R₅'；绿光信号大小依次：G₁'≥G₃'＞G₄'＞G₂'＞G₅'；蓝光信号大小依次：B₁'≥B₃'＞B₂'＞B₄'＞B₅'。

由以上理论分析可知，白灯和蓝光光源侧不论m值选择多大，几种大米在红色和绿色信号特性是不变的，腹白米的识别可以利用红光和绿光的反射透射特性。几种大米蓝色信号随着m值不同，会对透明米，腹白米，浅黄米的信号特性产生变化，会影响几种物料的信号差异大小，会影响透明米和浅黄米之间的识别性能。

根据多种产区大米物料实验结果，当0<m<10时，能找到一个或多个m值，使透明米和浅黄米的差异增大，提升选浅黄米的性能。因此m需在上述范围内选取一个合理值。

选黄模式的参数设置如下：

1、当0<m<x₁(x₁为0-1中间的一个值)：含有蓝光光谱的光源侧的相机，根据上述理论分析，B₁＞B₃＞B₂＞B₄＞B₅，B₁(透明米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n1作为选黄的临界值，仅使用B_n1参数会带出腹白米。为了降低腹白米的带出，在R₁或G₁(透明米红光、绿光反射信号)、R₂或G₂(腹白米红光、绿光反射信号)之间选择一个红色阈值R_n1或绿色阈值G_n1作为临界值，R₁≤R_n1<R₂或G₁≤G_n1<G₂，当该侧的相机探测到大米物料的红光信号或绿光信号大于该红色阈值R_n1或绿色阈值G_n1时，则保留该物料，否则剔除。蓝光光源侧的相机，根据物料蓝光信号大小，B₂'≥B₁'＞B₃'＞B₄'＞B₅'，因此在选浅黄时不会带出腹白米。

2、当x₁<m<x₂(x₁为0-1中间的一个值，x₂为1-10中间的一个值)：含有蓝光光谱的光源侧的相机，物料蓝光信号B₁＞B₂＞B₃＞B₄＞B₅，B₂(腹白米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n2作为选黄的临界值，其中B₂和B₃之间有重叠，仅使用B_n2参数会带出腹白米。为了降低腹白米的带出，在R₁或G₁(透明米红光、绿光反射信号)、R₂或G₂(腹白米红光、绿光反射信号)之间选择一个红色阈值R_n2或绿色阈值G_n2作为临界值，R₁≤R_n2<R₂或G₁≤G_n2<G₂，当该侧的相机探测到大米物料的红光信号或绿光信号大于该红色阈值R_n2或绿色阈值G_n2时，则保留该物料，否则剔除。为了防止深色异物被保留，在两侧相机中在B₄(深黄米的蓝光信号)、B₅(深色异物的蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n2'作为选深色杂质的临界值。

蓝光光源侧的相机，B₁'＞B₂'＞B₃'＞B₄'＞B₅'，B₂'(腹白米蓝光信号)、B₃'(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n2”作为选黄的临界值，其中B₂'和B₃'之间有重叠，仅使用B_n2”参数会带出腹白米。为了降低腹白米的带出，在R₄'或G₄'(深黄透射红光、绿光信号)、R₂'或G₂'(腹白米透射红光、绿光信号)之间选择一个红色阈值R_n2'或绿色阈值G_n2'作为临界值，R₂≤R_n2'<R₄或G₂≤G_n2'<G₄，当该侧的相机探测到大米物料的红光信号或绿光信号小于该红色阈值R_n2'或绿色阈值G_n2'时，则保留该物料，否则剔除。为了防止深色异物被保留，在两侧相机中在B₄'(深黄米的蓝光信号)、B₅'(深色异物的蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n2”'作为选深色杂质的临界值。

3、当m>x₂时(x₂为1-10中间的一个值)：含有蓝光光谱的光源侧的相机，根据物料蓝光信号大小，B₂≥B₁＞B₃＞B₄＞B₅，因此在选浅黄时不会带出腹白米。

蓝侧的相机，根据上述理论分析，B₁'＞B₃'＞B₂'＞B₄'＞B₅'。B₁'(透明米蓝光信号)、B₃'(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n3作为选黄的临界值，仅使用B_n3参数会带出腹白米。为了降低腹白米的带出，在R₄'或G₄'(深黄透射红光、绿光信号)、R₂'或G₂'(腹白米透射红光、绿光信号)之间选择一个红色阈值R_n3或绿色阈值G_n3作为临界值，R₂'≤R_n3<R₄'或G₂'≤G_n3<G₄'，当该侧的相机探测到大米物料的红光信号或绿光信号小于该红色阈值R_n3或绿色阈值G_n3时，则保留该物料，否则剔除。为了防止深色异物被保留，在两侧相机中在B₄'(深黄米的蓝光信号)、B₅'(深色异物的蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n3'作为选深色杂质的临界值。通过选取一个合理的m大小，相比于传统检测方案，透明米和浅黄米的差异也会增加。

透明米和腹白米分类模式的参数设置如下，

通过上述步骤选黄后，把大米中的浅黄、深黄、深色杂质剔除，保留透明米和腹白米，把透明米和腹白米分类的设置如下，根据两类米的透射特性，白灯一侧的相机根据物料红或绿值信号大小，在R₁或G₁(透明米透射绿光信号)、R₂或G₂(腹白米透射绿光信号)之间选择一个红色阈值R_n4或绿色阈值G_n4作为分类的临界值，R_n4>R₁或G_n4>G₁，大于这一阈值的物料被剔除。蓝灯一侧的相机根据物料红或绿值信号大小，在R₁'或G₁'(透明米透射红光、绿光信号)、R₂'或G₂'(腹白米透射红光、绿光信号)之间选择一个红色阈值R_n4'或绿色阈值G_n4'作分类的临界值，R₂≤R_n4'<R₁或G₂≤G_n4'<G₁，小于这一阈值的物料被剔除。根据上面的叙述，腹白米和透明米的物料蓝光信号有部分交叠，而红光信号和绿光信号不存在交叠，因此，该种参数设置可以将腹白米和透明米分开。

黄白同选模式的参数设置如下：

1、当0<m<x₁(x₁为0-1中间的一个值)：

含有蓝光光谱的光源侧的相机，根据上述理论分析，B₁＞B₃＞B₂＞B₄＞B₅，B₁(透明米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n5作为选黄的临界值，小于阈值B_n5可以做到浅黄米和腹白米同时剔除。

蓝光光源侧的相机，根据上述理论分析，B₂'≥B₁'＞B₃'＞B₄'＞B₅'。B₁'(透明米蓝光信号)、B₃'(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n5'作为选浅黄的临界值，小于阈值B_n5'可以把浅黄米剔除。正如上面所述，腹白米和透明米信号有可能会有重叠，在R₁'或G₁'(透明米红或绿光信号)，R₂'或G₂'(腹白米红或绿光信号)之间选取个红色阈值R_n5或绿色阈值G_n5，R₂'≤R_n5<R₁'或G₂'<G_n5<G₁'_，小于这一阈值的物料被剔除，即可剔除腹白米。

2、当x₁<m<x₂(x₁为0-1中间的一个值，x₂为1-10中间的一个值)：含有蓝光光谱的光源侧的相机，物料蓝光信号B₁＞B₂＞B₃＞B₄＞B₅，B₁(透明米蓝光信号)、B₂(腹白米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n6作为选黄的临界值。透明米和腹白米信号有重叠，在R₁或G₁(透明米红或绿光信号)，R₂或G₂(腹白米红或绿光信号)之间选取个红色阈值R_n6或绿色阈值G_n6，R_n6>R₁或G_n6>G_1，大于这一阈值的物料被剔除，即可剔除腹白米。

蓝光光源侧的相机，物料蓝光信号B₁'＞B₂'＞B₃'＞B₄'＞B₅'，B₁'(透明米蓝光信号)、B₂'(腹白米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n6'作为选黄的临界值。透明米和腹白米信号有重叠，在R₁'或G₁'(透明米红或绿光信号)，R₂'或G₂'(腹白米红或绿光信号)之间选取个红色阈值R_n6'或绿色阈值G_n6'，R₂'≤R”'<R₁'或G₂'<G”'<G₁'_，小于这一阈值的物料被剔除，即可剔除腹白米。

当m>x₂时(x₂为1-10中间的一个值)：含有蓝光光谱的光源侧的相机，根据上述理论分析，B₂≥B₁＞B₃＞B₄＞B₅。B₁(透明米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n7作为选浅黄的临界值，小于阈值B_n7可以把浅黄米剔除。正如上面所述，腹白米和透明米信号有可能会有重叠，在R₁或G₁(透明米红或绿光信号)，R₂或G₂(腹白米红或绿光信号)之间选取个红色阈值R_n7或绿色阈值G_n7，R_n7>R₁或G_n7>G_1，大于这一阈值的物料被剔除，即可剔除腹白米。蓝光光源侧的相机，根据上述理论分析，B₁'＞B₃'＞B₂'＞B₄'＞B₅'，B₁'(透明米蓝光信号)、B₃'(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n7'作为选黄的临界值，小于阈值B_n7'可以做到浅黄米和腹白米同时剔除。

当含有蓝光光谱的光源侧的相机为红灯、蓝灯的组合时，上述各参数设置方式同样适用，只需要在选择红色阀值或绿色阀值都可以的情况下，选择红色阀值。

或者所述含有蓝光光谱的光源是绿灯、蓝灯的组合，此时，上述各参数设置方式同样适用，只需要在选择红色阀值或绿色阀值都可以的情况下，选择绿色阀值。

以上所述的m值的选取，在实现最佳的选浅黄效果时，不同物料和不同方案要求选取的值不同，m值的区间范围0.1-10。

根据以上的叙述，应用此方法进行大米分选时，为达到不同的分选需求，不需要再进行光路配置的改变，只需要进行不同的参数设置即可以，因此，可以在一台多通道色选机上同时实现客户几种常规的色选需求，并且选黄性能较以往的方案有所提升，新方案提高了分选的效果同时可以降低经济成本。

上述两个方案中，含有蓝光光谱的光源侧的光源可以为灯管或者LED。

上述方案中，优化的，蓝光光源与物料连线和主光线夹角在10-40°，含有蓝光光谱的光源与物料连线和主光线夹角在10-40°，相机与物料连线和主光线的夹角在0°-5°。

本实用新型的优点在于：在大米选黄时，减少腹白米的带出，选浅黄的效果大幅提升，并做到一种方案同时完成选黄、透明米和腹白米分类、黄白同选三种不同的需求，提高了分选的适用性，从而带来更大的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例一大米物料的检测分选使用的光路图。

图2为本实用新型实施例二大米物料的检测分选使用的光路图。

图3为本实用新型实施例三大米物料的检测分选使用的光路图。

图4为本实用新型实施例四大米物料的检测分选使用的光路图。

图5为本实用新型实施例五大米物料的检测分选装置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

以下实施例中，该食品是大米，这里包含大米中的透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物(石子)等。选黄模式下，保留物料包括透明米、腹白米，异物包括浅黄米、深黄米、深色异物，黄白同选模式下，保留物料包括透明米，异物包括腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物。

实施例一

请参阅图1所示，在该实施例中，照明部件包括4组白光光源、2组蓝光光源。其中白光光源为LED或荧光灯管，光谱在400-670nm之间，蓝光光源为LED或荧光灯管，光谱在400-500nm之间。白光光源与物料连线和主光线夹角在15°-40°，最好是30°，蓝光光源与物料连线和主光线夹角在15°-40°，最好是30°，其中，主光线是指与待测物料下落面相垂直的光线。

在该实施例中，还包括一组背景光源，其中包括反射式和透射式，背景主要是为了拉开与物料信号的差异，背景光源为蓝色，背景光源为LED或荧光灯管，光谱在400-500nm之间。

在该实施例中，相机用来探测物料反射和透射信号，如果需要，根据图像处理后，可以鉴别该物料中的各种物料特性。

在该实施例中，相机是彩色三线阵摄像机，白色光源一侧的相机探测的是物料反射、透射的白光、蓝光信息，蓝光光源一侧的相机探测的是物料反射、透射的蓝光、白光信息，相机与物料连线和主光线的夹角在0°-5°。

由于大米的半透明特征，相机信号获取的信号是大米对光反射和透射的综合结合的结果。假设根据物料的反射和透射实验，白光光源侧大米物料的蓝光信号大小与m的大小有关。

在该实施例中，当0<m<x₁时(x₁为0-1中间的一个值)，白光光源侧大米物料的蓝光信号大小依次是透明米、浅黄米、腹白米、深黄米、深色杂质(石子)，红光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)，绿光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)。蓝光光源侧大米物料的蓝光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)，红光信号大小依次是透明米、浅黄米、深黄米、腹白米、深色杂质(石子)，绿光信号大小依次是透明米、浅黄米、深黄米、腹白米、深色杂质(石子)。

其中白光光源侧大米物料，腹白米蓝光信号弱于浅黄米，腹白米红值和绿值信号远大于浅黄米，透明米和浅黄米蓝值信号略有交叠。蓝光光源侧大米物料，腹白米信号与透明米信号有交叠，远大于浅黄米，腹白米红值和绿值信号远小于浅黄米，透明米和浅黄米蓝值信号略有交叠。

当x₁<m<x₂(x₁为0-1中间的一个值，x₂为1-10中间的一个值：白光光源侧和蓝光光源侧的相机，物料蓝光信号大小依次是透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)，红光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)，绿光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)。

其中两侧的腹白米蓝光信号略强于浅黄米，腹白米红值和绿值信号远大于浅黄米，透明米和浅黄米蓝值信号略有交叠。

当m>x₂时(x₂为1-10中间的一个值)，白光光源侧大米物料的蓝光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)。红光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)，绿光信号大小依次是腹白米、透明米、浅黄米、深黄米、深色杂质(石子)。蓝光光源侧大米物料的蓝光信号大小依次是透明米、浅黄米、腹白米、深黄米、深色杂质(石子)，红光信号大小依次是透明米、浅黄米、深黄米、腹白米、深色杂质(石子)，绿光信号大小依次是透明米、浅黄米、深黄米、腹白米、深色杂质(石子)。

其中白光光源侧大米物料，腹白米信号与透明米信号有交叠，远大于浅黄米，腹白米红值和绿值信号远大于浅黄米，透明米和浅黄米蓝值信号略有交叠。蓝光光源侧大米物料，腹白米蓝值信号弱于浅黄米，腹白米红值和绿值信号远小于浅黄米，透明米和浅黄米蓝值信号略有交叠。

根据上述分析，通过选择合理的m值大小，会增大透明米和浅黄米之间的差异，结合上述分析结果，选择合理的算法模型，能降低腹白米的带出，同时提升浅黄米的识别性能。

选黄模式的参数设置如下：

1、当0<m<x₁(x₁为0-1中间的一个值)：白光光源侧的相机，根据上述理论分析，B₁＞B₃＞B₂＞B₄＞B₅，B₁(透明米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n1作为选黄的临界值，仅使用B_n1参数会带出腹白米。为了降低腹白米的带出，在R₁或G₁(透明米红光、绿光反射信号)、R₂或G₂(腹白米红光、绿光反射信号)之间选择一个红色阈值R_n1或绿色阈值G_n1作为临界值，R₁≤R_n1<R₂或G₁≤G_n1<G₂，当该侧的相机探测到大米物料的红光信号或绿光信号大于该红色阈值R_n1或绿色阈值G_n1时，则保留该物料，否则剔除。蓝光光源侧的相机，根据物料蓝光信号大小，B₂'≥B₁'＞B₃'＞B₄'＞B₅'，因此在选浅黄时不会带出腹白米。

2、当x₁<m<x₂(x₁为0-1中间的一个值，x₂为1-10中间的一个值)：白光光源侧的相机，物料蓝光信号B₁＞B₂＞B₃＞B₄＞B₅，B₂(腹白米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n2作为选黄的临界值，其中B₂和B₃之间有重叠，仅使用B_n2参数会带出腹白米。为了降低腹白米的带出，在R₁或G₁(透明米红光、绿光反射信号)、R₂或G₂(腹白米红光、绿光反射信号)之间选择一个红色阈值R_n2或绿色阈值G_n2作为临界值，R₁≤R_n2<R₂或G₁≤G_n2<G₂，当该侧的相机探测到大米物料的红光信号或绿光信号大于该红色阈值R_n2或绿色阈值G_n2时，则保留该物料，否则剔除。为了防止深色异物被保留，在两侧相机中在B₄(深黄米的蓝光信号)、B₅(深色异物的蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n2'作为选深色杂质的临界值。

3、当m>x₂时(x₂为1-10中间的一个值)：白光光源侧的相机，根据物料蓝光信号大小，B₂≥B₁＞B₃＞B₄＞B₅，因此在选浅黄时不会带出腹白米。

透明米和腹白米分类模式的参数设置如下，

黄白同选模式的参数设置如下：

2、当0<m<x₁(x₁为0-1中间的一个值)：

白光光源侧的相机，根据上述理论分析，B₁＞B₃＞B₂＞B₄＞B₅，B₁(透明米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n5作为选黄的临界值，小于阈值B_n5可以做到浅黄米和腹白米同时剔除。

2、当x₁<m<x₂(x₁为0-1中间的一个值，x₂为1-10中间的一个值)：白光光源侧的相机，物料蓝光信号B₁＞B₂＞B₃＞B₄＞B₅，B₁(透明米蓝光信号)、B₂(腹白米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n6作为选黄的临界值。透明米和腹白米信号有重叠，在R₁或G₁(透明米红或绿光信号)，R₂或G₂(腹白米红或绿光信号)之间选取个红色阈值R_n6或绿色阈值G_n6，R_n6>R₁或G_n6>G_1，大于这一阈值的物料被剔除，即可剔除腹白米。

当m>x₂时(x₂为1-10中间的一个值)：白光光源侧的相机，根据上述理论分析，B₂≥B₁＞B₃＞B₄＞B₅。B₁(透明米蓝光信号)、B₃(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n7作为选浅黄的临界值，小于阈值B_n7可以把浅黄米剔除。正如上面所述，腹白米和透明米信号有可能会有重叠，在R₁或G₁(透明米红或绿光信号)，R₂或G₂(腹白米红或绿光信号)之间选取个红色阈值R_n7或绿色阈值G_n7，R_n7>R₁或G_n7>G_1，大于这一阈值的物料被剔除，即可剔除腹白米。蓝光光源侧的相机，根据上述理论分析，B₁'＞B₃'＞B₂'＞B₄'＞B₅'，B₁'(透明米蓝光信号)、B₃'(浅黄米蓝光信号)之间选择一个蓝色阈值B_n7'作为选黄的临界值，小于阈值B_n7'可以做到浅黄米和腹白米同时剔除。

在该实施例中，所有白光光源可以使用各种颜色光源组合而成。

该实施例中，选浅黄米效果最佳的条件下，m值的区间范围0.1-10。

该实施例中，两侧照明光源的数量组合不限于实施例提及的数量。

实施例二

该实施例与实施例一不同点在于，含有蓝光光谱的光源侧的相机为红灯、绿灯、蓝灯的组合，如图2所示，此时，实施例一中各参数设置方式同样适用。

实施例三

该实施例与实施例一不同点在于，含有蓝光光谱的光源侧的相机为红灯、蓝灯的组合，如图3所示，此时，实施例一中各参数设置方式同样适用，只需要在选择红色阀值或绿色阀值都可以的情况下，选择红色阀值。

实施例四

该实施例与实施例一不同点在于，所述含有蓝光光谱的光源是绿灯、蓝灯的组合，如图4所示，此时，实施例一中各参数设置方式同样适用，只需要在选择红色阀值或绿色阀值都可以的情况下，选择绿色阀值。

实施例五

请参阅图5，一种大米物料分选装置，包括喂料振动器1、通道2、检测系统、控制系统(图未示)、剔除装置5和收料系统6，待分选物料的前后侧各有一套检测系统。一侧检测系统包括白光光源33，相机38，背景装置39。一侧检测系统包括蓝光光源32，相机38，背景装置39。

在待分选的大米物料一侧设置含有蓝光光谱的光源，含有蓝光光谱的光源如实施例一至四公开的任一种组合都可以，一侧设置蓝光光源。

所述检测系统中的含有蓝光光谱的光源至少设置两组，蓝光光源至少设置有两组。

其中蓝光光源为LED或荧光灯管，光谱在400-500nm之间，含有蓝光光谱的光源为LED或荧光灯管，光谱在400-670nm之间。蓝光光源与物料连线和主光线夹角在10°-40°，最好是30°，含有蓝光光谱的光源与物料连线和主光线夹角在10°-40°，最好是30°。

在该实施例中，还包括一组背景光源，其中包括反射式和透射式，背景主要是为了拉开与物料信号的差异，背景光源为蓝色，为LED或荧光灯管，光谱在400-500nm之间。

在该实施例中，相机是三线阵摄像机或彩色摄像机，含有蓝光光谱的光源侧的相机探测透射的蓝光信号和反射的含有蓝光光谱的光源信号，蓝光光源侧的相机探测反射的蓝光信号和透射的含有蓝光光谱的光源信号，相机与物料连线和主光线的夹角在0-5°。

采用本实用新型内容所述的参数设置以后，即可以采用该装置进行大米的分选，待分选大米物料经由喂料振动器1后进入通道2，随后流经过相机38的检测区域，相机38采集其图像，并传递给控制系统，控制系统向剔除装置5发出剔除指令。

以上所述仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims

1.一种大米物料的检测分选装置，应用在透明米、腹白米、浅黄米、深黄米、深色异物的分选，包括喂料振动器、通道、检测系统、控制系统、剔除装置和收料系统，待分选物料的前后侧各有一套检测系统，每套检测系统包括光源、相机以及背景装置，待分选大米物料经由喂料振动器后进入通道，随后流经过相机的检测区域，相机采集其光信号，并传递给控制系统，控制系统向剔除装置发出剔除指令，其特征在于，每套检测系统中两侧的一侧配置含有蓝光光谱的光源，另一侧配置蓝光光源。

2.如权利要求1所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：所述含有蓝光光谱的光源是红灯、蓝灯和绿灯的组合。

3.如权利要求1所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：所述含有蓝光光谱的光源是白灯。

4.如权利要求1所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：所述含有蓝光光谱的光源是红灯、蓝灯的组合。

5.如权利要求1所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：所述含有蓝光光谱的光源是蓝灯和绿灯的组合。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：蓝光光源与物料连线和主光线夹角在10-40°，含有蓝光光谱的光源与物料连线和主光线夹角在10-40°。

7.如权利要求6所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：蓝光光源与物料连线和主光线夹角在30°，含有蓝光光谱的光源与物料连线和主光线夹角在30°。

8.如权利要求1至5任一项所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：相机与物料连线和主光线的夹角在0°-5°。

9.如权利要求1至5任一项所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：所述检测系统中的含有蓝光光谱的光源至少设置两组，蓝光光源至少设置有两组。

10.如权利要求3所述的一种大米物料的检测分选装置，其特征在于：所述含有蓝光光谱的光源在相同角度位置由几种彩色光源组成或者在不同角度位置由几种彩色光源组成。