CN213957188U - 一种图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种图像采集装置，包括具有容纳腔的壳体；位于所述容纳腔内的用以承载样品的玻璃载台；形成于所述壳体至少一侧壁上的插口；位于所述玻璃载台上侧的上扫描装置；以及位于所述玻璃载台下侧的下扫描装置；所述上扫描装置和下扫描装置可沿插口的插入方向移动；所述容纳腔内还包括有与上扫描装置对应配合的下背景和与下扫描装置对应配合的上背景，所述下背景位于玻璃载台与壳体的底壁之间，所述上背景位于玻璃载台与壳体的顶壁之间。实现了快速、高效、全面、准确的对样品进行检测同时适用于多种类型样品。

Description

一种图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及粮食外观品质检测技术领域。更具体地，涉及一种图像采集装置。

背景技术

谷物作为传统的饮食，几千年来一直是人们餐桌上不可缺少的食物之一，在膳食中占有重要的地位，被当作传统的主食。谷物的品质直接关系着人们的生命健康，而外观品质检测是谷物品质检测的一项重要内容。随着社会的高速发展和生活水平的不断提高，人们对谷物的外观品质提出了更高的要求。

现有的谷物外观品质检测的方法主要有人工检测和单面扫描。人工检测存在检测时间长、检测效率低、检测误差大、主观性强及对检测人员要求高等缺点，在粮食现场收购过程中，不易得到准确有效的执行，因此会产生诸多问题。单面扫描检测主要用于大米外观品质检测，存在应用范围窄、采集图像不全面易丢失关键数据的问题，无法对谷物整体外观品质做出准确的评价。因此，如何提供一种可以快速、高效、全面、准确及适应多类型样品检测的图像采集装置，是目前本领域人员急需解决的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种图像采集装置实现了快速、高效、全面、准确的对样品进行检测同时适用于多种类型样品。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供一种图像采集装置，包括：

具有容纳腔的壳体；

位于所述容纳腔内的用以承载样品的玻璃载台；

形成于所述壳体至少一侧壁上的插口；

位于所述玻璃载台上侧的上扫描装置；以及

位于所述玻璃载台下侧的下扫描装置；

所述上扫描装置和下扫描装置可沿插口的插入方向移动；

所述容纳腔内还包括有与上扫描装置对应配合的下背景和与下扫描装置对应配合的上背景，所述下背景位于玻璃载台与壳体的底壁之间，所述上背景位于玻璃载台与壳体的顶壁之间。

此外，优选地方案是，所述图像采集装置包括有分别与所述上扫描装置和下扫描装置配合的第一驱动机构和第二驱动机构；所述第一驱动机构包括有丝杠、用以驱动丝杠旋转的电机以及位于丝杠上的可沿丝杠延伸方向移动的移动件；

所述第二驱动机构包括有丝杠、用以驱动丝杠旋转的电机以及位于丝杠上的可沿丝杠延伸方向移动的移动件；

上扫描装置结合固定于第一驱动机构的移动件上；下扫描装置结合固定于第二驱动机构的移动件上。

此外，优选地方案是，所述图像采集装置还包括有位于容纳腔内的供上扫描装置沿插口的插入方向移动的两个平行的上导杆和供下扫描装置沿插口的插入方向移动的两个平行的下导杆，所述上扫描装置配置于两上导杆之间，下扫描装置配置于两下导杆之间。

此外，优选地方案是，所述上背景的与下扫描装置对应的底面颜色为纯色，下背景的与上扫描装置对应的顶面颜色为纯色。

此外，优选地方案是，所述上背景和下背景均为背光模组，所述背光模组为纯色不透明板或用于彩色液晶模组的背光板，所述上背景固定于上扫描装置一侧，所述下背景固定于下扫描装置一侧，所述上背景随上扫描装置沿插口插入方向移动，所述下背景随下扫描装置沿插口插入方向移动。

此外，优选地方案是，所述上扫描装置和下扫描装置可交替移动或同时移动对玻璃载台上的样品采集图像。

此外，优选地方案是，所述上背景和下背景的材质均为可折叠的柔性材料，所述上扫描装置与所述下扫描装置的初始位置分别位于壳体的两相对边侧或者同边侧，所述上背景随上扫描装置运动展开，所述下背景随下扫描装置运动展开。

此外，优选地方案是，所述图像采集装置还包括有样品板，所述样品板放置于玻璃载台上，所述样品板为透明材质。

此外，优选地方案是，所述上扫描装置包括有用于反射样品图像的反射镜片组和接收反射镜片组反射后的图像的镜头及用以接收镜头聚焦后的图像并成像的图像采集器；

所述下扫描装置与所述上扫描装置结构相同。

此外，优选地方案是，所述图像采集装置还包括有用于照射样品的光源。

本实用新型的图像采集装置的有益效果为：

本实用新型提出的图像采集装置通过上扫描装置、下扫描装置、上背景、下背景以及玻璃载台之间的配合，上扫描装置和下扫描装置可交替或同时运行采集谷物双面图像使采集的谷物图像更加全面、清晰，为谷物外观品质的检测打下了坚实基础，有效解决了现有谷物外观品质检测的被检样品单一、采集图像不全面、工作时间长、工作效率低及准确率不高的问题，实现了快速、高效、全面以及准确的对样品进行双面扫描图像采集并且适用多种类型样品。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的上扫描装置和下扫描装置的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了实现快速、高效、全面、准确的对样品进行检测同时适用于多种类型样品。本实用新型提供一种图像采集装置，结合图1至图3所示，具体地所述图像采集装置包括：

具有容纳腔的壳体1；

位于所述容纳腔内的用以承载样品8的玻璃载台6；

形成于所述壳体1至少一侧壁上的插口；

位于所述玻璃载台6上侧的上扫描装置2；以及

位于所述玻璃载台6下侧的下扫描装置3；

所述上扫描装置2和下扫描装置3可沿插口的插入方向移动；

所述容纳腔内还包括有与上扫描装置2对应配合的下背景5和与下扫描装置3对应配合的上背景4，所述下背景5位于玻璃载台6与壳体1的底壁之间，所述上背景4位于玻璃载台6与壳体1的顶壁之间。

本实用新型提出的图像采集装置通过上扫描装置2、下扫描装置3、上背景4、下背景5、以及玻璃载台6之间的配合，上扫描装置2和下扫描装置3交替或同时运行采集谷物双面图像使采集的谷物图像更加全面、清晰，为谷物外观品质的检测打下了坚实基础，有效解决了现有谷物外观品质检测的被检样品8单一、采集图像不全面、工作时间长、工作效率低及准确率不高的问题，实现了快速、高效、全面以及准确的对样品8进行双面扫描图像采集并且适用多种类型样品8。

在一个实施方式中，参照图1所示，所述图像采集装置包括有分别与所述上扫描装置2和下扫描装置3配合的第一驱动机构21和第二驱动机构31；所述第一驱动机构21包括有丝杠、用以驱动丝杠旋转的电机以及位于丝杠上的可沿丝杠延伸方向移动的移动件；所述第二驱动机构31包括有丝杠、用以驱动丝杠旋转的电机以及位于丝杠上的可沿丝杠延伸方向移动的移动件；上扫描装置2结合固定于第一驱动机构21的移动件上；下扫描装置3结合固定于第二驱动机构31的移动件上。第一驱动机构21和第二驱动机构31分别能够为上扫描装置2和下扫描装置3的移动提供动力，通过驱动机构提供的动力使得扫描装置在容纳腔内沿插口的插入方向匀速移动，进而实现对样品8进行扫描和图像采集的操作，具体的驱动机构包括有电机和丝杠，所述的丝杠也可以替换为同步齿形带或其它具有相同作用的机构。

在一个实施方式中，参照图1所示，所述图像采集装置还包括有位于容纳腔内的供上扫描装置2沿插口的插入方向移动的两个平行的上导杆22和供下扫描装置3沿插口的插入方向移动的两个平行的下导杆32，所述上扫描装置2配置于两上导杆22之间，下扫描装置3配置于两下导杆32之间。所述上扫描装置2和下扫描装置3分别套装在沿插口的插入方向设置在容纳腔内的上导杆22和下导杆32上，导杆对扫描装置起到导向的作用，使扫描装置在工作的过程中能够平稳的移动，使扫描装置扫描样品8后得到的图像更清晰准确，具体的，在使用电机和丝杠驱动扫描装置时，所述丝杠平行设置于同侧的所述两导杆中间。

所述上背景4的与下扫描装置3对应的底面颜色为纯色，下背景5的与上扫描装置2对应的顶面颜色为纯色。通过上扫描装置2与下背景5的纯色顶面的配合以及下扫描装置3与上背景4的纯色底面的配合，使扫描后得到的图像能够在纯色背景的衬托下更清晰，进一步的，纯色包括但不限于黑色和白色，根据不同类型的样品8选择合适颜色的背景，合适颜色的背景也使得扫描装置扫描样品8后得到的图像更加全面清晰。

在一个实施方式中，所述上背景和下背景均为背光模组，所述背光模组为纯色不透明板或用于彩色液晶模组的背光板，所述上背景固定于上扫描装置一侧，所述下背景固定于下扫描装置一侧，所述上背景就位下扫描装置采集底面图像，所述下背景就位上扫描装置采集顶面图像，所述上背景随上扫描装置沿插口插入方向移动，所述下背景随下扫描装置沿插口插入方向移动。上背光模组工作时下扫描装置采集底面图像，下背光模组工作时上扫描装置采集顶面图像，背光模组有效的避免了大面积背光存在的不均匀的问题，使采集的图像质量更高。当需要根据不同样品更换背景颜色时，可通过调节背光模组的颜色实现。对于上背光模组随上扫描装置沿插口插入方向移动，所述下背光模组随下扫描装置沿插口插入方向移动，具体的，例如上背光模组固定于上扫描装置的左侧，下背光模组固定于下扫描装置的右侧，工作时上背光模组和下扫描装置正对，上扫描装置和下背光模组正对，上扫描装置和下扫描装置起始位置位于同一侧。采集图像的方式可以是上下扫描装置及上下背光模组同时工作，一同运动即两者保持相对静止状态，单程运动即可扫描双面图像；也可以是上下扫描装置及背光模组分别工作，即上扫描装置采集图像时，下背光模组工作，单程运动扫描采集样品顶面图像，回程时，上扫描装置停止工作，下扫描装置开始采集图像，上背光模组工作，采集样品底面图像。

对于背景的更换方式，可以是人工取放的方式实现上背景和下背景的更换，即上扫描装置采集图像时，将上背景抽出壳体，下背景插入壳体；下扫描装置采集图像时，将下背景抽出壳体，上背景插入壳体。也可以是，通过自动移除的方式，即当上扫描装置采集图像时，控制系统控制相应的运动机构实现上背景的移除，下背景的就位；当下扫描装置采集图像时，控制系统控制相应的运动机构实现下背景的移除，上背景的就位还可以是通过调节背光模组颜色的方式。

所述上扫描装置和下扫描装置可交替移动或同时移动对玻璃载台上的样品采集图像。也就是说可以是当下扫描装置采集完成谷物一面的图像，然后上扫描装置再进行采集谷物另一面的图像，上扫描装置采集图像时其对侧的下背景就位，下扫描装置采集图像时其对侧的上背景就位，谷物双面图像采集完成后上扫描装置和下扫描装置复位，或者是上下扫描装置及上下背景位于壳体同侧且同时工作，上背景随上扫描装置沿插口插入方向移动，所述下背景随下扫描装置沿插口插入方向移动，一同运动即保持相对静止状态，扫描双面图像。需要说明的是上扫描装置与下扫描装置无论是交替移动还是同时移动，均是上扫描装置与下背景对应，下扫描装置与上背景对应。

在一种实施方式中，所述上背景和下背景的材质均为可折叠的柔性材料，所述上扫描装置与所述下扫描装置的初始位置分别位于壳体的两相对边侧或者同边侧，所述上背景随上扫描装置运动展开，所述下背景随下扫描装置运动展开。例如上扫描装置的初始位置位于壳体的左侧，下扫描装置的初始位置位于壳体的右侧，上扫描装置从壳体的左侧向壳体的右侧运动，上背景同时随上扫描装置向壳体右侧运动展开，上扫描装置移动到右侧后停止，上背景完成展开，下扫描装置开始从壳体的右侧向左侧运动，下背景随之运动展开，同时下扫描装置配合展开后的上背景完成样品底面的图像采集，下扫描装置停在壳体左侧，上扫描装置从壳体右侧向左侧移动，配合展开的下背景完成样品顶面的图像采集，即完成一次样品图像采集操作。或者是上扫描装置和下扫描装置的初始位置均位于壳体的右侧，下扫描装置从壳体的右侧向壳体的左侧移动，下背景同时随下扫描装置向壳体左侧运动展开，下扫描装置移动到左侧后停止，下背景完成展开，上扫描装置开始从壳体的右侧向左侧运动，上扫描装置配合展开后的下背景完成样品顶面的图像采集，上扫描装置停在壳体左侧，同时上背景完成展开，下扫描装置从壳体左侧向右侧移动，配合展开的上背景完成样品底面的图像采集，上扫描装置从壳体左侧移动到右侧复位，即完成一次样品图像采集操作。本领域的技术人员可以理解的是，当上扫描装置进行样品顶面图像采集时，下背景是随下扫描装置运动展开的，当下扫描装置进行样品底面图像采集时，上背景是随上扫描装置运动展开的，利用上述方式，在需要使用背景辅助采集图像时不需要人工取放背景，直接控制扫描装置移动到合适的位置使背景展开即可简单方便。需要说明的是，在本实施方式中，仅仅只是改变了上背景和下背景的展开方式，并不会改变上扫描装置和下扫描装置的扫描采集图像的方式。关于背景的材质包括但不限于可折叠的柔性材料。

参照图1，在一种实施方式中，所述图像采集装置还包括有样品板7，所述样品板7放置于玻璃载台6上，所述样品板7为透明材质。通过样品板7的设置便于待测样品8的取放，将装有样品8的样品板7通过插口置入图像采集装置内，待扫描图像采集完成后再将样品板7连同样品8一起取出简单方便。同时样品板7需为透明材质，不会影响扫描装置对样品8的图像采集，透明材质包括但不限于透明玻璃。且所述样品板7可根据谷物种类选择合适类型，包括但不限于大米样品板7、大豆样品板7及油菜籽样品板7，所述样品板7可规则排布样品8，待检测完成后回收样品8。

在一种实施方式中，参照图3所示，所述上扫描装置2包括有用于反射样品8图像的反射镜片组211和接收反射镜片组211反射后的图像的镜头212及用以接收镜头212聚焦后的图像并成像的图像采集器213；所述下扫描装置3与所述上扫描装置2结构相同。样品8反射出的光线经过反射镜片组211连续反射，在镜头212聚焦下于图像采集器213中成像，将采集到的模拟信号经过数模转换模块9的转换，将数字信号输入计算机10中，以便后续对图像进一步的处理，通过反射镜片组211的设置能够有效的减小扫描装置的整体厚度，减小扫描装置的体积，节省空间。

在本实施方式中，所述图像采集装置还包括有用于照射样品8的光源214。所述光源214位于所述扫描装置的反射镜片组211与玻璃载台6之间。为了得到更清晰的样品8的图像，通过利用光源214照射样品8，为样品8补光。

在使用过程中，如图1、图2所示，首先根据样品8的类型选择合适的样品板7，将待检测的样品8放置于样品板7中使谷物颗粒均匀规则分布；其次根据样品8的颜色选择合适的背景颜色，并选择合适的上背景4和下背景5；接着将下背景5置入壳体1内固定就位，上扫描装置2在电机带动下沿上导杆22运行采集样品8的上侧图像，待样品8的上侧图像采集完成后，把下背景5移除，插入固定上背景4，下扫描装置3启动运行在电机的带动下沿导杆采集样品8的下侧图像，待下侧图像采集完成后，上扫描装置2和下扫描装置3快速复位，以便于为下次图像采集做准备，最后，取出样品板7，回收样品8。

本实用新型所提供的图像采集装置中，所述的上扫描装置2和下扫描装置3均为线性扫描相机。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种图像采集装置，其特征在于，包括：

具有容纳腔的壳体；

位于所述容纳腔内的用以承载样品的玻璃载台；

形成于所述壳体至少一侧壁上的插口；

位于所述玻璃载台上侧的上扫描装置；以及

位于所述玻璃载台下侧的下扫描装置；

所述上扫描装置和下扫描装置可沿插口的插入方向移动；

所述容纳腔内还包括有与上扫描装置对应配合的下背景和与下扫描装置对应配合的上背景，所述下背景位于玻璃载台与壳体的底壁之间，所述上背景位于玻璃载台与壳体的顶壁之间。

2.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置包括有分别与所述上扫描装置和下扫描装置配合的第一驱动机构和第二驱动机构；所述第一驱动机构包括有丝杠、用以驱动丝杠旋转的电机以及位于丝杠上的可沿丝杠延伸方向移动的移动件；

所述第二驱动机构包括有丝杠、用以驱动丝杠旋转的电机以及位于丝杠上的可沿丝杠延伸方向移动的移动件；

上扫描装置结合固定于第一驱动机构的移动件上；下扫描装置结合固定于第二驱动机构的移动件上。

3.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括有位于容纳腔内的供上扫描装置沿插口的插入方向移动的两个平行的上导杆和供下扫描装置沿插口的插入方向移动的两个平行的下导杆，所述上扫描装置配置于两上导杆之间，下扫描装置配置于两下导杆之间。

4.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述上背景的与下扫描装置对应的底面颜色为纯色，下背景的与上扫描装置对应的顶面颜色为纯色。

5.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述上背景和下背景均为背光模组，所述背光模组为纯色不透明板或用于彩色液晶模组的背光板，所述上背景固定于上扫描装置一侧，所述下背景固定于下扫描装置一侧，所述上背景随上扫描装置沿插口插入方向移动，所述下背景随下扫描装置沿插口插入方向移动。

6.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述上扫描装置和下扫描装置可交替移动或同时移动对玻璃载台上的样品采集图像。

7.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述上背景和下背景的材质均为可折叠的柔性材料，所述上扫描装置与所述下扫描装置的初始位置分别位于壳体的两相对边侧或者同边侧，所述上背景随上扫描装置运动展开，所述下背景随下扫描装置运动展开。

8.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括有样品板，所述样品板放置于玻璃载台上，所述样品板为透明材质。

9.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述上扫描装置包括有用于反射样品图像的反射镜片组和接收反射镜片组反射后的图像的镜头及用以接收镜头聚焦后的图像并成像的图像采集器；

所述下扫描装置与所述上扫描装置结构相同。

10.根据权利要求9所述的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括有用于照射样品的光源。

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