CN216013171U - 一种单工位双面检测组件及检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种单工位双面检测组件，包括：正面图像采集组、背面图像采集组，第一背景板、第二背景板、以及驱动机构，其中：正面图像采集组与背面图像采集组上下相对布置以在二者之间形成图像采集区；第一背景板与第二背景板上下错位布置，且第一背景板位于图像采集区域内；驱动机构分别与第一背景板和第二背景板以驱动二者相向运动。一种单工位双面检测装置，包括：如上述所述的单工位双面检测组件、以及透明的载料板，其中：载料板位于图像采集区内，且载料板所在平面位于第一背景板与第二背景板之间。本实用新型有利于检测效率的提高，且所需移动空间小，使得整个装置的结构更为紧凑，占地面积更小。

Description

一种单工位双面检测组件及检测装置

技术领域

本实用新型涉及粮食检测技术领域，具体涉及一种单工位双面检测组件及检测装置。

背景技术

粮食不完善粒是反映原粮质量的重要标准；目前粮食入库都会对其进行一个等级划分确定能不能达到仓储的标准，其中，粮食的等级主要由不完善粒的比例来划分，不完善粒类型有虫蚀粒、病斑粒、破损粒、生芽粒、生霉粒等在粮食入库和储存期间，定期检测和准确掌握粮食不完善粒率含量，对保证粮食储藏安全起到重要的指导作用。目前市场上现有的谷物检测设备都是一个图像采集装置采集一张图像，如采集粮食多角度图像需多个采集装置进行采图造成设备成本提高和浪费，且设备结构体积大，占地空间也较大。且背景干扰，所采集的图像不清晰，后期算法处理后得到的结果准确性低。

实用新型内容

为了解决背景技术存在的技术问题，本实用新型提出的一种单工位双面检测组件及检测装置。

本实用新型提出的一种单工位双面检测组件，包括：正面图像采集组、背面图像采集组，第一背景板、第二背景板、以及驱动机构，其中：

正面图像采集组与背面图像采集组上下相对布置以在二者之间形成图像采集区；

第一背景板与第二背景板上下错位布置，且第一背景板位于图像采集区域内；

驱动机构分别与第一背景板和第二背景板连接以用于驱动二者相向运动。

优选地，图像采集区的一侧设有支撑架，第一背景板可水平滑动地安装在支撑架上，第二背景板位于第一背景板的斜下方并可水平滑动地安装在支撑架上，驱动机构用于驱动第一背景板和第二背景板在支撑架上水平移动。

优选地，驱动机构包括第一传动带和用于驱动第一传动带正反转动的驱动组，第一传动带位于第一背景板与第二背景板之间，其上带部分与第一背景板固定连接，其下带部分与第二背景板固定连接。

优选地，支撑架设有水平布置的第一线性导轨、第二线性导轨，以及与第一线性导轨滑动装配的第一滑座和与第二线性导轨滑动装配的第二滑座，第一线性导轨位于第二线性导轨上方，第一背景板与第一滑座固定连接，第二背景板与第二滑座固定连接；第一传动带分别与第一滑座、第二滑座连接。

优选地，驱动组包括动力源、由动力源驱动转动的第一传动轮、以及经第一传动带与第一传动轮连接的第二传动轮，第一背景板位于第一传动轮与第二传动轮连线的上方，第二背景板位于第一传动轮与第二传动轮连线的下方。

优选地，第一传动轮包括上下布置的第一上传动轮和第一下传动轮，第二传动轮包括上下布置的第二上传动轮和第二下传动轮；第一传动带由第一上传动轮与第一下传动轮、以及第二上传动轮与第二下传动轮形成支撑和传动。

优选地，支撑架上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有第一张紧轮，第一张紧轮与第一传动带外带面抵靠。

优选地，支撑架。上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有水平延伸的第一滑槽、以及与第一滑槽滑动装配的第一安装轴和用于锁紧第一安装轴的第一锁紧机构；第一张紧轮。固定安装在第一安装轴上。

优选地，支撑架上且位于第二上传动轮与第二下传动轮之间设有第二张紧轮，第二张紧轮与第一传动带外带面抵靠。

优选地，支撑架上设有且位于第二上传动轮与第二下传动轮之间设有水平延伸的第二滑槽、以及与第二滑槽滑动装配的第二安装轴和用于锁紧第二安装轴的第二锁紧机构；第二张紧轮固定安装在第二安装轴上。

优选地，第一背景板上设有第一暗光源。

优选地，正面图像采集组包括第一图像采集单元和第一明光源。

优选地，第二背景板上设有第二暗光源。

优选地，背面图像采集组包括第二图像采集单元和第二明光源。

本实用新型提出的一种单工位双面检测装置，包括：如上述所述的单工位双面检测组件、以及透明的载料板，其中：

载料板位于图像采集区内，且载料板所在平面位于第一背景板与第二背景板之间。

优选地，还包括动力机构，动力机构与载料板连接以用于驱动载料板水平移动。

优选地，动力机构包括第二传动带和用于驱动第二传动带转动的动力组，第二传动带的一侧设有第三线性导轨，载料板滑动安装在第三线性导轨滑动上并与第二传动带连接。

优选地，还包括上料机构，上料机构位于载料板的一侧。

优选地，还包括用于清除载料板上物料的下料机构。

本实用新型中，将正面图像采集组与背面图像采集组设置在同一工位，并使二者上下相对布置以在二者之间形成图像采集区，将第一背景板与第二背景板设置成上下错位布置方式，并使第一背景板位于图像采集区内，且二者在驱动机构的驱动下相向运动，进而使得二者交替进入图像采集区，以在进行正面图像采集时，在被采集对象的下方形成遮挡，在进行背面图像采集时，在被采集对象的上方形成遮挡。这种设置方式可以在同一工位即可完成正面图像采集和背面图像采集工作，并能保障图像清晰度，且相向运动的方式切换时间短，有利于检测效率的提高，且所需移动空间小，使得整个装置的结构更为紧凑，占地面积更小。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种单工位双面检测组件的结构示意图。

图2为本实用新型提出的一种单工位双面检测组件中所述驱动组的结构示意图。

图3为本实用新型提出的一种单工位双面检测装置的结构示意图。

图4为图3的轴测图。

图1-4中的附图标记说明如下：

1-载料板；2-第一背景板；3-第二背景板；4-正面图像采集组，401-第一图像采集单元，402-第一明光源；5-背面图像采集组，501-第二图像采集单元，502-第二明光源；6-第一传动轮；7-第二传动轮；8-第一张紧轮；9-第二张紧轮；10-支撑架；11-第一传动带；12-储料槽；13-给料槽体；14-挡料板；15-动力机构；16-刮板。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提出的一种单工位双面检测组件，包括：正面图像采集组4、背面图像采集组5，第一背景板2、第二背景板3、以及驱动机构，其中：

正面图像采集组4与背面图像采集组5上下相对布置以在二者之间形成图像采集区。第一背景板2与第二背景板3上下错位布置，且第一背景板2位于图像采集区域内。驱动机构分别与第一背景板2和第二背景板3连接以用于驱动二者相向运动，以使第一背景板2向第二背景板3移动的的同时第二背景板3向第一背景板2方向移动，进而使得二者可以交替进入图像采集区域内。

上述设置方式，在第一背景板2进入图像采集区时，利用第一背景板2在被采集对象的上方与正面图像采集组4之间形成遮挡，以为背面图像采集提供清晰的背景色。在第二背景板3进入图像采集区时，在被采集对象的下方与背面图像采集组5之间形成遮挡，以为正面图像采集提供清晰的背景色。

由上可知，本实用新型中，可以在同一工位即可完成正面图像采集和背面图像采集工作，并能保障图像清晰度，且相向运动的方式切换时间短，有利于检测效率的提高，且所需移动空间小，使得整个装置的结构更为紧凑，占地面积更小。

此外，本实施例中，第一背景板2上设有第一暗光源，当第一背景板2进入被采集对象的上方与正面图像采集组4之间时，背面图像采集组5从被采集对象下方进行拍摄时，可通过打开第一暗光源，以利用第一暗光源将谷物透视，从而使图像的轮廓更为清晰，降低分割算法难度；同时，使得层次结构清晰，内部裂痕和虫洞可见。

同理，本实施例中，第二背景板3上设有第二暗光源。

本实施例中，正面图像采集组4包括第一图像采集单元401和第一明光源402，在正面图像采集时，利用第一明光源402在被采集对象的上方提供光亮。

本实施例中，背面图像采集组5包括第二图像采集单元501和第二明光源502，在背面图像采集时，利用第二明光源502在被采集对象的上方提供光亮。

在进行图像采集时，第一暗光源与第二暗光源、以及第一明光源402与第二明光源502具体使用方式如下：

正面图像采集组4获取第一张照片时，第二背景板3进入图像采集区，正面图像采集组4中的第一明光源402打开，第二暗光源关闭，以利用第二背景板3在拍摄粮食的正面时给谷物提供一个均匀的拍摄背景。正面图像采集组4获取第二张照片时，正面图像采集组4中的第一明光源402关闭，第二暗光源开启，从而将谷物透视，使的谷物内部裂痕和虫洞可见，内部层次结构清晰，进而使正面图像采集组4中的第一图像采集单元401能够从粮食的正面采集到粮食籽粒内部细节特征。

同理，背面图像采集组5获取第一张照片时，第一背景板2进入图像采集区，背面图像采集组5中的第二明光源502打开，第一暗光源关闭，以利用第一背景板2在拍摄粮食的背面时给谷物提供一个均匀的拍摄背景。背面图像采集组5获取第二张照片时，背面图像采集组5中的第二明光源502关闭，第一暗光源开启，从而将谷物透视，使的谷物内部裂痕和虫洞可见，内部层次结构清晰，进而使背面图像采集组5中的第二图像采集单元501能够从粮食的背面采集到粮食籽粒内部细节特征。

综上所述，第一暗光源和第二暗光源的设置可将谷物透视，从而使图像的轮廓更为清晰，降低分割算法难度；同时，使得层次结构清晰，内部裂痕和虫洞可见。

本实施例中，图像采集区的一侧设有支撑架10，第一背景板2可水平滑动地安装在支撑架10上，第二背景板3位于第一背景板2的斜下方并可水平滑动地安装在支撑架10上，驱动机构用于驱动第一背景板2和第二背景板3在支撑架10上水平移动，以利用支撑架10为第一背景板2和第二背景板3提供支撑。

具体的：驱动机构包括第一传动带11和用于驱动第一传动带11正反转动的驱动组，第一传动带11位于第一背景板2与第二背景板3之间，其上带部分与第一背景板2固定连接，其下带部分与第二背景板3固定连接。工作时，利用第一传动带11正、反转动，带动第一背景板2与第二背景板3相互靠近、或相互远离。

具体的：支撑架10设有水平布置的第一线性导轨、第二线性导轨，以及与第一线性导轨滑动装配的第一滑座和与第二线性导轨滑动装配的第二滑座，第一线性导轨位于第二线性导轨上方，第一背景板2与第一滑座固定连接，第二背景板3与第二滑座固定连接；第一传动带11分别与第一滑座、第二滑座连接。该结构的设置可保障第一背景板2与第二背景板3运动的平稳性。

参照图2，具体的：驱动组包括动力源、由动力源驱动转动的第一传动轮6、以及经第一传动带11与第一传动轮6连接的第二传动轮7，第一背景板2位于第一传动轮6与第二传动轮7连线的上方，第二背景板3位于第一传动轮6与第二传动轮7连线的下方，以使得第一传动带11转动时，第一背景板2与第二背景板3相向同步移动。

具体的：第一传动轮6包括上下布置的第一上传动轮和第一下传动轮，第二传动轮7包括上下布置的第二上传动轮和第二下传动轮；第一传动带11由第一上传动轮与第一下传动轮、以及第二上传动轮与第二下传动轮形成支撑和传动，以保障第一传动带11之间具有足够的空间，进保障第一背景板2与第二背景板3之间在高度方向上具有较大的间距，以为样品的检测提供较大的检测空间。

本实施例中，支撑架10上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有第一张紧轮8，第一张紧轮8与第一传动带11外带面抵靠；利用第一张紧轮8实现对第一传动带11张紧度的调整，进而保障第一背景板2与第二背景板3之间位置相对固定性。

具体的：支撑架10上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有水平延伸的第一滑槽、以及与第一滑槽滑动装配的第一安装轴和用于锁紧第一安装轴的第一锁紧机构；第一张紧轮8固定安装在第一安装轴上。通过松开第一锁紧机构对第一安装轴限制，使第一安装轴可以在第一滑槽内滑动，进而带动第一张紧轮8径向移动，从而控制第一传动带11的松紧度。

本实施例中，支撑架10上且位于第二上传动轮与第二下传动轮之间设有第二张紧轮9，第二张紧轮9与第一传动带11外带面抵靠，利用第二张紧轮9与与第一张紧轮8配合实现对第一传动带11张紧度的调整。

具体的：支撑架10上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有水平延伸的第二滑槽、以及与第二滑槽滑动装配的第二安装轴和用于锁紧第二安装轴的第二锁紧机构；第二张紧轮9固定安装在第二安装轴上。通过松开第二锁紧机构对第二安装轴限制，使第二安装轴可以在第二滑槽内滑动，进而带动第二张紧轮9径向移动，从而控制第一传动带11的松紧度。

还在第一上传动轮与第一下传动轮之间且位于第一传动带11的外侧设置了第一张紧轮8；在第二上传动轮与第二下传动轮之间且位于第一传动带11的外侧设置了第二张紧轮9。以利用第一张紧轮8与第二张紧轮9配合实现对第一传动带11张紧度的调整，进而保障第一背景板2与第二背景板3之间位置相对固定性。

参照图3-4，本实用新型提出的一种单工位双面检测装置，包括：如上述所述的单工位双面检测组件、以及透明的载料板1，其中：

载料板1位于图像采集区内，且载料板1所在平面位于第一背景板2与第二背景板3之间，以使第一背景板2进入图像采集区时，第一背景板2处于正面图像采集组4与载料板1之间，使第二背景板3进入图像采集区时，第二背景板3处于背面图像采集组5与载料板1之间。

本实施例中，还包括动力机构15，动力机构15与载料板1连接以用于驱动载料板1水平移动，通过驱动机构15带动载料板1进、出图像采集区，以方便上料、下料。

具体的：动力机构15包括第二传动带和用于驱动第二传动带转动的动力组，第二传动带的一侧设有第三线性导轨，载料板1滑动安装在第三线性导轨滑动上并与第二传动带连接，以使载料板1随着第二传动带的正、反转动在第三线性导轨上来回移动。该结构设置可以有效保障载料板1移动的平稳性。

具体的：动力组包括动力源、由动力源驱动的第一同步轮、以及经第二传动带与第一同步轮连接的第二同步轮。

本实施例中，还包括上料机构，上料机构位于载料板1的一侧，以利用上料机构向载料板1自动输送样品。

具体的：上料机构包括带有排料口的储料槽12、位于排料口下方以用于输送物料的给料槽体13、以及为给料槽体提供振动源的振动器，以利用振动器带动给料槽体13振动使给料槽体13上的物料向其输出端移动，进而完成自动上料工作。

本实施例中，排料口靠近给料槽体13输出端的一侧设有挡料板14，以利用挡料板14在排料口的一侧形成缓冲，使排出的物料在挡料板14的缓冲下均匀的从挡料板14下方穿过，进而使给料槽体13上的物料均匀的向给料槽体13的输出端移动。

本实施例中，挡料板14与给料槽体13之间预留间距a，且b＜a＜2b，所述b为待测谷物的最大粒径，以在进行振动上料时，待测样品只能单层地从挡料板14下方穿过，避免给料过程中样品堆叠的问题，以使得单位时间内由挡料板14下方通过的谷粒数趋于相同。进而使得在执行多次上料工作时，每次上料数量趋于相同；同时也能保障谷粒在载料板1上分散的均匀性。

本实施例中，还包括下料机构，以用于清除载料板1上物料，实现自动下料。

上料机构和下料机构沿载料板1的移动方式布置；上料时，载料板1先移动至上料机构处，以利用上料机构完成上料工作；完成上料工作后，载料板1再移动到图像采集区进行图像采集工作；最后再由下料机构将载料板1上样品清除。

本实施例中，下料机构位于上料机构与载料板1之间，以在载料板1向上料机构方向移动的过程中执行下料工作，以使载料板1完成下料后直接进入上料机构所在工位，达到缩短路径，节省时间的目的。

具体的：下料机构包括刮板16和动力组件，刮板16位于载料板1所在平面的上方，动力组件与刮板16连接以驱动刮板16上下运动。当载料板1向上料机构方向移动的时，刮板16下行以使载料板1从刮板16下方穿过时，其所运载的样品在刮板16的阻挡下从载料板1上落下去。

具体的：动力组件包括气缸、油缸、电动推杆中的一种。

具体的：下料机构还包括集料斗和位于集料斗下方的接料盒。当载料板1由图像采集机构向上料机构方向移动的时，刮板16下行以将载料板1上完成图像采集的样品刮到集料斗，并由集料斗导入接料盒内。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种单工位双面检测组件，其特征在于，包括：正面图像采集组(4)、背面图像采集组(5)，第一背景板(2)、第二背景板(3)、以及驱动机构，其中：

正面图像采集组(4)与背面图像采集组(5)上下相对布置以在二者之间形成图像采集区；

第一背景板(2)与第二背景板(3)上下错位布置，且第一背景板(2)位于图像采集区域内；

驱动机构分别与第一背景板(2)和第二背景板(3)连接以用于驱动二者相向运动。

2.根据权利要求1所述的单工位双面检测组件，其特征在于，图像采集区的一侧设有支撑架(10)，第一背景板(2)可水平滑动地安装在支撑架(10)上，第二背景板(3)位于第一背景板(2)的斜下方并可水平滑动地安装在支撑架(10)上，驱动机构用于驱动第一背景板(2)和第二背景板(3)在支撑架(10)上水平移动。

3.根据权利要求2所述的单工位双面检测组件，其特征在于，驱动机构包括第一传动带(11)和用于驱动第一传动带(11)正反转动的驱动组，第一传动带(11)位于第一背景板(2)与第二背景板(3)之间，其上带部分与第一背景板(2)固定连接，其下带部分与第二背景板(3)固定连接。

4.根据权利要求3所述的单工位双面检测组件，其特征在于，支撑架(10)设有水平布置的第一线性导轨、第二线性导轨，以及与第一线性导轨滑动装配的第一滑座和与第二线性导轨滑动装配的第二滑座，第一线性导轨位于第二线性导轨上方，第一背景板(2)与第一滑座固定连接，第二背景板(3)与第二滑座固定连接；第一传动带(11)分别与第一滑座、第二滑座连接。

5.根据权利要求3所述的单工位双面检测组件，其特征在于，驱动组包括动力源、由动力源驱动转动的第一传动轮(6)、以及经第一传动带(11)与第一传动轮(6)连接的第二传动轮(7)，第一背景板(2)位于第一传动轮(6)与第二传动轮(7)连线的上方，第二背景板(3)位于第一传动轮(6)与第二传动轮(7)连线的下方。

6.根据权利要求5所述的单工位双面检测组件，其特征在于，第一传动轮(6)包括上下布置的第一上传动轮和第一下传动轮，第二传动轮(7)包括上下布置的第二上传动轮和第二下传动轮；第一传动带(11)由第一上传动轮与第一下传动轮、以及第二上传动轮与第二下传动轮形成支撑和传动。

7.根据权利要求6所述的单工位双面检测组件，其特征在于，支撑架(10)上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有第一张紧轮(8)，第一张紧轮(8)与第一传动带(11)外带面抵靠。

8.根据权利要求7所述的单工位双面检测组件，其特征在于，支撑架(10)上设有且位于第一上传动轮与第一下传动轮之间设有水平延伸的第一滑槽、以及与第一滑槽滑动装配的第一安装轴和用于锁紧第一安装轴的第一锁紧机构；第一张紧轮(8)固定安装在第一安装轴上。

9.根据权利要求5所述的单工位双面检测组件，其特征在于，支撑架(10)上且位于第二上传动轮与第二下传动轮之间设有第二张紧轮(9)，第二张紧轮(9)与第一传动带(11)外带面抵靠。

10.根据权利要求9所述的单工位双面检测组件，其特征在于，支撑架(10)上设有且位于第二上传动轮与第二下传动轮之间设有水平延伸的第二滑槽、以及与第二滑槽滑动装配的第二安装轴和用于锁紧第二安装轴的第二锁紧机构；第二张紧轮(9)固定安装在第二安装轴上。

11.根据权利要求1所述的单工位双面检测组件，其特征在于，第一背景板(2)上设有第一暗光源。

12.根据权利要求11所述的单工位双面检测组件，其特征在于，正面图像采集组(4)包括第一图像采集单元(401)和第一明光源(402)。

13.根据权利要求1所述的单工位双面检测组件，其特征在于，第二背景板(3)上设有第二暗光源。

14.根据权利要求13所述的单工位双面检测组件，其特征在于，背面图像采集组(5)包括第二图像采集单元(501)和第二明光源(502)。

15.一种单工位双面检测装置，其特征在于，包括：如权利要求1-14中任一项所述的单工位双面检测组件、以及透明的载料板(1)，其中：

载料板(1)位于图像采集区内，且载料板(1)所在平面位于第一背景板(2)与第二背景板(3)之间。

16.根据权利要求15所述的单工位双面检测装置，其特征在于，还包括动力机构(15)，动力机构(15)与载料板(1)连接以用于驱动载料板(1)水平移动。

17.根据权利要求16所述的单工位双面检测装置，其特征在于，动力机构(15)包括第二传动带和用于驱动第二传动带转动的动力组，第二传动带的一侧设有第三线性导轨，载料板(1)滑动安装在第三线性导轨滑动上并与第二传动带连接。

18.根据权利要求17所述的单工位双面检测装置，其特征在于，还包括上料机构，上料机构位于载料板(1)的一侧。

19.根据权利要求18所述的单工位双面检测装置，其特征在于，还包括用于清除载料板(1)上物料的下料机构。

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