CN217084644U - 基于透射式高光谱成像的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高光谱成像检测技术领域，提供一种基于透射式高光谱成像的检测装置，包括：采集箱，采集箱内设有载物板，载物板设有第一透光孔，并用以放置待检样品；光源机构，光源机构设于采集箱内，用以发射光线并穿过第一透光孔照射于待检样品；移动机构，移动机构设于采集箱的一侧，移动机构的输出端与载物板连接，用以驱动载物板沿光源机构的光线发射方向远离或靠近光源机构。本实用新型通过设置载物板，实现对待检样品的稳定支撑，移动机构驱动载物板上下移动，实现对光源机构发射的光线的汇聚点的调整，进而适应不同形状大小的待检样品，提高适用性和检测结果的准确性，结构简单，调节方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及高光谱成像检测技术领域，尤其涉及一种基于透射式高光谱成像的检测装置。
背景技术
高光谱成像技术是指利用高光谱成像系统采集被测物在一系列光波波长处的光学图像，通常包含数十到数百个波段，光谱分辨率一般为1nm～10nm，且是基于非常多窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据，所以利用高光谱成像技术可以对待检测物体进行定性和定量分析。
现有的农产品外部缺陷检测技术主要采用的是机器视觉技术等，通过采集实验样品的外部图像，提取样品的表面纹理特征进行品质评价，而该项技术无法检测到库尔勒香梨的内部特性，品质分析的准确性有待于提升。对于隐性缺陷的检测，一般采用的是透射式高光谱，由于透射高光谱成像技术具有一定的穿透性，所以能够较好的检测农产品内部品质，但在透射检测时，农产品的形状大小也会影响透光量，从而导致图像模糊和光谱差异。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于透射式高光谱成像的检测装置，用以解决现有技术中无法适配不同形状大小的农产品的检测的缺陷，实现对不同形状大小的待检样品的适配，提高适用性和检测结果的准确性。
本实用新型提供一种基于透射式高光谱成像的检测装置，包括：
采集箱，所述采集箱内设有载物板，所述载物板设有第一透光孔，并用以放置待检样品；
光源机构，所述光源机构设于所述采集箱内，用以发射光线并穿过所述第一透光孔照射于所述待检样品；
移动机构，所述移动机构设于所述采集箱的一侧，所述移动机构的输出端与所述载物板连接，用以驱动所述载物板沿所述光源机构的光线发射方向远离或靠近所述光源机构。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述载物板设有仿形胶座，所述仿形胶座设有第二透光孔，所述第二透光孔与所述第一透光孔共轴线，所述仿形胶座用以放置所述待检样品。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述仿形胶座设有限位槽，所述限位槽用以与所述待检样品的特征部限位适配。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述仿形胶座穿套于所述第一透光孔内，所述仿形胶座的周侧设有与所述第一透光孔卡设适配的卡槽。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述光源机构包括灯座、光源灯和光源箱，所述灯座设于所述采集箱内，所述光源灯设于所述灯座上，所述光源箱罩设于所述灯座上，所述光源灯位于所述光源箱内，所述光源箱设有与所述第一透光孔共轴线的第三透光孔。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述采集箱设有走线孔，所述走线孔用以穿设为所述光源灯供电的线缆。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述移动机构包括驱动电机和丝杠，所述驱动电机的输出端与所述丝杠的第一端通过联轴器连接，所述载物板的第一端设有螺纹穿孔，所述螺纹穿孔与所述丝杠传动适配。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述载物板的第一端设有第一连接板，所述螺纹穿孔设于所述第一连接板上，所述载物板的第二端设有第二连接板，所述采集箱的一侧板设有第一导向孔，所述第一导向孔与所述第一连接板导向适配，所述采集箱的另一侧板设有第二导向孔，所述第二导向孔与所述第二连接板导向适配。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，所述载物板与所述光源机构之间的距离为3毫米～80毫米。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，还包括成像机构，所述成像机构设于所述采集箱的顶侧，用以接收所述光源机构透射所述待检样品的图像。
本实用新型提供的基于透射式高光谱成像的检测装置，包括：采集箱，所述采集箱内设有载物板，所述载物板设有第一透光孔，并用以放置待检样品；光源机构，所述光源机构设于所述采集箱内，用以发射光线并穿过所述第一透光孔照射于所述待检样品；移动机构，所述移动机构设于所述采集箱的一侧，所述移动机构的输出端与所述载物板连接，用以驱动所述载物板沿所述光源机构的光线发射方向远离或靠近所述光源机构，通过设置载物板，实现对待检样品的稳定支撑，移动机构驱动载物板上下移动，实现对光源机构发射的光线的汇聚点的调整，进而适应不同形状大小的待检样品，提高适用性和检测结果的准确性，结构简单，调节方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的基于透射式高光谱成像的检测装置的侧视图；
图2是本实用新型提供的基于透射式高光谱成像的检测装置的前视图；
图3是沿图2中A-A向的剖视图；
图4是本实用新型提供的基于透射式高光谱成像的检测装置中载物板的结构示意图；
附图标记：
100、采集箱；110、走线孔；120、载物板；121、第一连接板；122、螺纹穿孔；123、第二连接板；130、仿形胶座；131、限位槽；140、第一导向孔；150、第二导向孔；210、灯座；220、光源灯；230、光源箱；310、驱动电机；320、丝杠；330、联轴器；340、第一轴承座；350、第二轴承座。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合图1至图4描述本实用新型的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，包括：
采集箱100，采集箱100内设有载物板120，载物板120设有第一透光孔，并用以放置待检样品；
光源机构，光源机构设于采集箱100内，用以发射光线并穿过第一透光孔照射于待检样品；
移动机构，移动机构设于采集箱100的一侧，移动机构的输出端与载物板120连接，用以驱动载物板120沿光源机构的光线发射方向远离或靠近光源机构。可以理解的是，采集箱100设置为整体暗箱，防止漏光而影响透射检测效果。采集箱100内设置有载物板120，载物板120用以放置待检样品，保证待检样品检测过程中的稳定性。
进一步地，光源机构用以发生光线，且光源机构位于载物板120的下方，载物板120设有第一透光孔，实现光源机构发射的光线穿过第一透光孔，并照射在放置于载物板120的待检样品上，进而通过检测得到的光谱曲线反映出待检样品内部品质的化学键信息，又可以通过高光谱图像得到待检样品的外部纹理特征。
其中，移动机构设置于采集箱100的一侧，其输出端与载物板120连接，实现驱动载物板120沿光源机构的光线发射方向远离或靠近光源机构，也就是说，移动机构可驱动载物板120带动待检样品沿竖直方向上下移动，进而调整待检样品与光源机构之间的距离，调整光源机构发射的光线的汇聚位置。通过根据放置于载物板120的待检样品的实际形状大小，移动机构驱动载物板120靠近或远离光源机构，实现光源机构发射的光线汇聚于第一透光孔的具体位置的调整，进而完成透射式高光谱成像检测，提高对不同形状大小的待检样品的适用性，同时提高品质检测结果。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，载物板120设有仿形胶座130，仿形胶座130设有第二透光孔，第二透光孔与第一透光孔共轴线，仿形胶座130用以放置待检样品。可以理解的是，载物板120设置有仿形胶座130，用以放置待检样品。仿形胶座130设有第二透光孔，且第二透光孔与第一透光孔共轴线，实现光线穿过第一透光孔和第二透光孔，并照射于放置于仿形胶座130上的待检样品。本实施例中，待检样品的自重压缩仿形胶座130变形，实现待检样品与仿形胶座130的紧密贴合，待检样品与仿形胶座130之间的不会产生缝隙，防止光源损失，使光线直射待检样品，保证透射效果。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，仿形胶座130设有限位槽131，限位槽131用以与待检样品的特征部限位适配。可以理解的是，仿形胶座130设有限位槽131，待检样品的特征部卡设于限位槽131内，实现对待检样品的限位防止。本实施例中，待检样品为库尔勒香梨，库尔勒香梨的特征部为果梗，也就是说，库尔勒香梨放置于仿形胶座130内，且保证库尔勒香梨的果梗位于限位槽131内，方便库尔勒香梨的放置，同时，便于标定进行高光谱的扫描时的运动方向，进一步地，防止检测过程中库尔勒香梨发生移动。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，仿形胶座130穿套于第一透光孔内，仿形胶座130的周侧设有与第一透光孔卡设适配的卡槽。可以理解的是，仿形胶座130穿设于第一透光孔内，仿形胶座130的周侧设有环形卡槽，实现仿形胶座130卡固于第一透光孔内，保证仿形胶座130与载物板120相对固定。同时，也可实现待检样品与载物板120接触，避免损坏待检样品。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，光源机构包括灯座210、光源灯220和光源箱230，灯座210设于采集箱100内，光源灯220设于灯座210上，光源箱230罩设于灯座210上，光源灯220位于光源箱230内，光源箱230设有与第一透光孔共轴线的第三透光孔。可以理解的是，光源机构包括灯座210、光源灯220和光源箱230，灯座210设置于采集箱100内，并位于采集箱100的底部的中心位置。光源灯220安装于灯座210上，实现与电源的导通，同时保证光源灯220的稳定性。本实施例中，光源灯220为卤素灯。光源箱230罩设于灯座210上，同时将光源灯220罩设与光源箱230内部，有效防止光源灯220的光源损失。光源箱230的顶侧设有第三透光孔，第三透光孔与第一透光孔共轴线，实现光源灯220发射的光线依次穿过第三透光孔和第一透光孔，进而直射待测样品。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，采集箱100设有走线孔110，走线孔110用以穿设为光源灯220供电的线缆。可以理解的是，采集箱100设置有走线孔110，走线孔110用以穿设线缆，实现光源灯220通过线缆与电源的连接，进而使光源灯220发射光线。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，移动机构包括驱动电机310和丝杠320，驱动电机310的输出端与丝杠320的第一端通过联轴器330连接，载物板120的第一端设有螺纹穿孔122，螺纹穿孔122与丝杠320传动适配。可以理解的是，移动机构包括驱动电机310和丝杠320，驱动电机310作为动力输出结构，其输出端与丝杠320的第一端通过联轴器330连接，丝杠320沿竖直方向也就是采集箱100的高度方向设置。载物板120的第一端设有螺纹穿孔122，丝杠320穿设于螺纹孔内，并实现丝杠320与螺纹穿孔122的螺接配合。采用丝杠320传动方式，可有效提高载物板120升降调整的精度。
本实施例中，驱动电机310为步进电机，通过驱动电机310驱动丝杠320转动，进而载物板120沿竖直方向移动，其中，改变驱动电机310的转动方向，实现载物板120的上升或下降，也就是，载物板120远离或靠近光源灯220。
在一个实施例中，丝杠320的第一端通过第一轴承座340与采集箱100固定连接，丝杠320的第二端通过第二轴承座350与采集箱100固定连接，同时保证丝杠320的自由转动。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，载物板120的第一端设有第一连接板121，螺纹穿孔122设于第一连接板121上，载物板120的第二端设有第二连接板123，采集箱100的一侧板设有第一导向孔140，第一导向孔140与第一连接板121导向适配，采集箱100的另一侧板设有第二导向孔150，第二导向孔150与第二连接板123导向适配。可以理解的是，载物板120的第一端设有第一连接板121，螺纹穿孔122设于第一连接板121上，实现第一连接板121与丝杠320的传动配合连接。载物板120的第二端设有第二连接板123，本实施例中，第一连接板121和第二连接板123位于载物板120的相背的两端，且第一连接板121和第二连接板123均设置为长条板。采集箱100的一侧板设有第一导向孔140，采集箱100的另一侧版设有第二导向孔150，本实施例中，第一导向孔140和第二导向孔150位于采集箱100的相对两个侧板上，且均沿采集箱100的高度方向设置。
其中，第一导向孔140与第一连接板121导向适配，第二导向孔150与第二连接板123导向适配，也就是说，驱动电机310驱动丝杠320转动，第一连接板121在第一导向孔140内移动，同时，带动载物板120移动，进而第二连接板123在第二导向孔150内同步移动，提高载物板120移动过程中的稳定性，防止待检样品发生晃动。本实施例中，第一连接板121的尺寸与第一导向孔140的尺寸相适配，第二连接板123的尺寸与第二导向孔150的尺寸相适配。
在一个实施例中，第一连接板121、载物板120和第二连接板123一体成型。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，载物板120与光源机构之间的距离为3毫米～80毫米。可以理解的是，载物板120与光源机构之间的距离为3毫米～80毫米，也就是说，第一导向孔140和第二导向孔150的高度设置为80毫米，其中，当第一连接板121位于第一导向孔140的最低侧的时候，载物板120与光源灯220之间的距离，也就是说初始距离为3毫米，一方面避免香梨表面与卤素灯距离太近，造成待测样品的损坏，另一方面达到透射要求。
根据本实用新型提供的一种基于透射式高光谱成像的检测装置，还包括成像机构，成像机构设于采集箱100的顶侧，用以接收光源机构透射待检样品的图像。可以理解的是，成像机构选用高光谱图像采集仪。成像机构设置于采集箱100的顶侧，通过数据传输线与专用计算机连接，实现接收待检样品透射的图像信息。
本实用新型提供的基于透射式高光谱成像的检测装置的检测过程如下：
检测前，通过相应的按钮控制驱动电机310的移动来精确控制待检样品的放置位置，将光源灯220发出的光线汇聚到待检样品的仿形胶座130的第二透光孔，此时采集光线无透射物时进入高光谱图像采集仪的图像，作为光线百分之百透光率标准参比；
检测时，根据库尔勒香梨的外形尺寸和内部品质检测要求，选择合适的待检样品，将待检样品放置在仿形胶座130上，将待检样品放置在载物板120的仿形胶座130上，并使果梗位于限位槽131内，以固定待检样品，并防止漏光，然后用镜头盖盖住高光谱图像采集仪，进行暗图像的采集；通过打开卤素灯电源开关，卤素灯发出的光线照射待测库尔勒香梨的样本，从待检样品样本透射出来光经过高光谱成像仪成像，并通过信号线传输到计算机内部进行数据处理，并与之前光线百分之百透过时及镜头盖住时采集的暗图像进行比较，从而得库尔勒香梨的透射高光谱图像，就可以对农产品的内部品质进行定性和定量分析。
本实用新型提供的基于透射式高光谱成像的检测装置，包括：采集箱，采集箱内设有载物板，载物板设有第一透光孔，并用以放置待检样品；光源机构，光源机构设于采集箱内，用以发射光线并穿过第一透光孔照射于待检样品；移动机构，移动机构设于采集箱的一侧，移动机构的输出端与载物板连接，用以驱动载物板沿光源机构的光线发射方向远离或靠近光源机构，通过设置载物板，实现对待检样品的稳定支撑，移动机构驱动载物板上下移动，实现对光源机构发射的光线的汇聚点的调整，进而适应不同形状大小的待检样品，提高适用性和检测结果的准确性，结构简单，调节方便。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，包括：
采集箱，所述采集箱内设有载物板，所述载物板设有第一透光孔，并用以放置待检样品；
光源机构，所述光源机构设于所述采集箱内，用以发射光线并穿过所述第一透光孔照射于所述待检样品；
移动机构，所述移动机构设于所述采集箱的一侧，所述移动机构的输出端与所述载物板连接，用以驱动所述载物板沿所述光源机构的光线发射方向远离或靠近所述光源机构。
2.根据权利要求1所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述载物板设有仿形胶座，所述仿形胶座设有第二透光孔，所述第二透光孔与所述第一透光孔共轴线，所述仿形胶座用以放置所述待检样品。
3.根据权利要求2所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述仿形胶座设有限位槽，所述限位槽用以与所述待检样品的特征部限位适配。
4.根据权利要求2所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述仿形胶座穿套于所述第一透光孔内，所述仿形胶座的周侧设有与所述第一透光孔卡设适配的卡槽。
5.根据权利要求1所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述光源机构包括灯座、光源灯和光源箱，所述灯座设于所述采集箱内，所述光源灯设于所述灯座上，所述光源箱罩设于所述灯座上，所述光源灯位于所述光源箱内，所述光源箱设有与所述第一透光孔共轴线的第三透光孔。
6.根据权利要求5所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述采集箱设有走线孔，所述走线孔用以穿设为所述光源灯供电的线缆。
7.根据权利要求1所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述移动机构包括驱动电机和丝杠，所述驱动电机的输出端与所述丝杠的第一端通过联轴器连接，所述载物板的第一端设有螺纹穿孔，所述螺纹穿孔与所述丝杠传动适配。
8.根据权利要求7所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述载物板的第一端设有第一连接板，所述螺纹穿孔设于所述第一连接板上，所述载物板的第二端设有第二连接板，所述采集箱的一侧板设有第一导向孔，所述第一导向孔与所述第一连接板导向适配，所述采集箱的另一侧板设有第二导向孔，所述第二导向孔与所述第二连接板导向适配。
9.根据权利要求1至8任一项所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，所述载物板与所述光源机构之间的距离为3毫米～80毫米。
10.根据权利要求1至8任一项所述的基于透射式高光谱成像的检测装置，其特征在于，还包括成像机构，所述成像机构设于所述采集箱的顶侧，用以接收所述光源机构透射所述待检样品的图像。
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