CN217700217U

CN217700217U - 茶叶色选机

Info

Publication number: CN217700217U
Application number: CN202221400856.4U
Authority: CN
Inventors: 刘源; 陈思元; 王文利; 朱忆雯
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2022-11-01
Anticipated expiration: 2032-06-07

Abstract

本实用新型提供一种茶叶色选机，包括一机架机构、以及安装于所述机架机构的一供料机构、一检测机构、一信号处理与气动机构和一收集机构；所述机架机构包括一分选室；所述供料机构设置于所述分选室的上方并部分延伸入所述分选室；所述检测机构和所述信号处理与气动机构设置于所述分选室的两侧，所述检测机构包括若干CCD传感器和若干高速相机；所述收集机构设置于所述分选室的下方。本实用新型的一种茶叶色选机，CCD传感器与高速摄像机的联合使用，为通过获取茶叶照片并通过图像处理对茶叶进行分类提供了硬件基础，分类效果好，普适性强。

Description

茶叶色选机

技术领域

本实用新型涉及茶叶筛选设备领域，尤其涉及一种茶叶色选机。

背景技术

色选是一种基于光学传感器对特定物体的图像获取、处理和分析的技术，是一种快速、精确且无创的评估产品质量的方法，主要用于食品加工行业中质量控制，常用在生产线上对特定产品进行分选分级。

色选原理是利用物体表面颜色的差异，对其进行鉴别、精选和提纯。可以去除杂质、受污染的产品和次品，提高产品的商业价值。传统色选机是在一定的光照条件下，物体反射光到光电接收器上，形成不同的信号输出，从而达到筛选的目的。物料由电磁振荡器控制，以一定流速进入灯箱，灯箱中光源将四周均匀照亮，物体反射光线，当物体表面颜色与背景颜色一致时，光电接收器的进光量恒定，反之，进光量发生变化，超出阈值时，输出脉冲信号，经过前置放大器信号放大后，进入控制电路带动执行机构，将压缩空气喷射出去，使得样品分离。

现代色选机选用彩色CCD传感器，输出R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三个信号通路，通过人为设定色选参数，由模数转换器对信号转换分析，从而判断物料色泽品质。该技术的分类性能取决于判定方法的选择、色泽参数的设定和灵敏度阈值的确定，往往需要拥有较高的专业知识来设计特征提取方案。且传统色选机只根据光强差进行判断相比，分类性能有限。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种茶叶色选机，CCD传感器与高速摄像机的联合使用，为通过获取茶叶照片并通过图像处理对茶叶进行分类提供了硬件基础，分类效果好，普适性强。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种茶叶色选机，包括一机架机构、以及安装于所述机架机构的一供料机构、一检测机构、一信号处理与气动机构和一收集机构；所述机架机构包括一分选室；所述供料机构设置于所述分选室的上方并部分延伸入所述分选室；所述检测机构和所述信号处理与气动机构设置于所述分选室的两侧，所述检测机构包括若干CCD传感器和若干高速相机；所述收集机构设置于所述分选室的下方。

优选地，所述机架机构包括两机架、一三角支架、一上箱体、一下箱体、一上壳和一楔形支撑体；所述机架连接于所述三角支架的两侧上；所述上箱体、所述分选室和所述下箱体自上而下依次倾斜连通连接并设置于所述三角支架上；所述楔形支撑体支撑于所述下箱体下；所述供料机构和所述上壳固定于所述机架上；所述下箱体内设置有光源；所述CCD传感器和所述高速相机设置于所述上箱体内。

优选地，所述供料机构包括固定于所述机架的一加料斗、一振动喂料器和一斜槽滑轨；所述振动喂料器固定于所述加料斗下方；所述斜槽滑轨倾斜设置于所述振动喂料器下方并自所述分选室的上方开口插入所述分选室内；所述斜槽滑轨包括一斜槽段和一背景板，所述斜槽段设置于所述背景板的上方；所述斜槽段分布有若干相互平行的斜槽，所述背景板开设有若干喷气窗口；所述背景板位于所述分选室内；所述分选室的下部开口。

优选地，所述信号处理与气动机构包括若干高速气流喷射器和一操作面板；所述高速气流喷射器设置于所述下箱体并朝向所述喷气窗口设置；所述操作面板设置于所述上箱体外侧并连接所述高速气流喷射器、所述CCD传感器和所述高速相机。

优选地，所述操作面板设置有一面板盖。

优选地，所述收集机构包括一分料槽；所述分料槽包括若干第一分类槽和相同数量的第二分类槽；所述第一分类槽设置于所述分选室和所述斜槽滑轨的正下方；所述第二分类槽设置于所述第一分类槽远离所述高速气流喷射器的一侧。

优选地，所述加料斗的前侧连接有一保护面板。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

CCD传感器用于根据物料的反射光和透射光与基准光亮差值确定是否有物料经过，以及确定物料的位置；高速摄像机用于捕获下落的物料的图像。通过CCD传感器与高速摄像机的联合使用，为通过获取茶叶照片并通过图像处理对茶叶进行分类提供了硬件基础，分类效果好，普适性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的茶叶色选机的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例的茶叶色选机的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的茶叶色选机的正视图；

图4为本实用新型实施例的茶叶色选机的侧视图；

图5为本实用新型实施例的茶叶色选机的剖视图；

图6为图5的A区域的局部放大图。

具体实施方式

下面根据附图图1～图6，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。

请参阅图1～图6，本实用新型实施例的一种茶叶色选机，包括一机架机构、以及安装于机架机构的一供料机构、一检测机构、一信号处理与气动机构和一收集机构；机架机构包括一分选室20；供料机构设置于分选室20的上方并部分延伸入分选室20；检测机构和信号处理与气动机构设置于分选室20的两侧，检测机构包括若干CCD传感器11和若干高速相机12；收集机构设置于分选室20的下方。

机架机构包括两机架9、一三角支架10、一上箱体14、一下箱体5、一上壳4和一楔形支撑体8；机架9连接于三角支架10的两侧上；上箱体14、分选室20和下箱体5自上而下依次倾斜连通连接并设置于三角支架10上；楔形支撑体8支撑于下箱体5下；供料机构和上壳4固定于机架9上；下箱体5内设置有光源6；CCD传感器11和高速相机12设置于上箱体14内。

供料机构包括固定于机架9的一加料斗13、一振动喂料器3和一斜槽滑轨7；振动喂料器3固定于加料斗13下方；斜槽滑轨7倾斜设置于振动喂料器3下方并自分选室20的上方开口插入分选室20内；斜槽滑轨7包括一斜槽段和一背景板18，斜槽段设置于背景板18的上方；斜槽段分布有若干相互平行的斜槽，背景板18开设有若干喷气窗口19；背景板18位于分选室20内；分选室20的下部开口。

信号处理与气动机构包括若干高速气流喷射器17和一操作面板15；高速气流喷射器17设置于下箱体5并朝向喷气窗口19设置；操作面板15设置于上箱体14外侧并连接高速气流喷射器17、CCD传感器11和高速相机12。操作面板15设置有一面板盖16。

收集机构包括一分料槽13；分料槽13包括若干第一分类槽和相同数量的第二分类槽；第一分类槽设置于分选室20和斜槽滑轨7的正下方；第二分类槽设置于第一分类槽远离高速气流喷射器17的一侧。

加料斗13的前侧连接有一保护面板2。

本实用新型实施例的一种茶叶色选机，其工作过程如下：

物料自供料机构进入分选室20后，在背景板18上，被CCD传感器11和高速摄像机捕捉。在喷气窗口19处，接受高速气流喷射器17产生的高压气流作用。

CCD传感器11在本实施例中区别于常规色选机不做分类判断功能，只用于根据物料的反射光和透射光与基准光亮差值确定是否有物料经过，以及确定物料的位置。

高速摄像机以超过每秒250帧速率捕获下落的物料，帧速率取决于物料经过背景板18时的最大速率。高速摄像机可以获得物料在光源6背景下的彩色图像，以JPEG格式储存。根据高速摄像机与背景板18的距离和高速摄像机的分辨率，调整焦距与拍摄图片大小，使其清楚表现单一物料的形态与色泽。之后信号处理与气动机构对采集的图片进行处理对茶叶进行分类，高速气流喷射器17接收信号处理系统的指示，利用瞬时高速气流将特定样品吹出，使其滑落至不同的分料槽13。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种茶叶色选机，其特征在于，包括一机架机构、以及安装于所述机架机构的一供料机构、一检测机构、一信号处理与气动机构和一收集机构；所述机架机构包括一分选室；所述供料机构设置于所述分选室的上方并部分延伸入所述分选室；所述检测机构和所述信号处理与气动机构设置于所述分选室的两侧，所述检测机构包括若干CCD传感器和若干高速相机；所述收集机构设置于所述分选室的下方。

2.根据权利要求1所述的茶叶色选机，其特征在于，所述机架机构包括两机架、一三角支架、一上箱体、一下箱体、一上壳和一楔形支撑体；所述机架连接于所述三角支架的两侧上；所述上箱体、所述分选室和所述下箱体自上而下依次倾斜连通连接并设置于所述三角支架上；所述楔形支撑体支撑于所述下箱体下；所述供料机构和所述上壳固定于所述机架上；所述下箱体内设置有光源；所述CCD传感器和所述高速相机设置于所述上箱体内。

3.根据权利要求2所述的茶叶色选机，其特征在于，所述供料机构包括固定于所述机架的一加料斗、一振动喂料器和一斜槽滑轨；所述振动喂料器固定于所述加料斗下方；所述斜槽滑轨倾斜设置于所述振动喂料器下方并自所述分选室的上方开口插入所述分选室内；所述斜槽滑轨包括一斜槽段和一背景板，所述斜槽段设置于所述背景板的上方；所述斜槽段分布有若干相互平行的斜槽，所述背景板开设有若干喷气窗口；所述背景板位于所述分选室内；所述分选室的下部开口。

4.根据权利要求3所述的茶叶色选机，其特征在于，所述信号处理与气动机构包括若干高速气流喷射器和一操作面板；所述高速气流喷射器设置于所述下箱体并朝向所述喷气窗口设置；所述操作面板设置于所述上箱体外侧并连接所述高速气流喷射器、所述CCD传感器和所述高速相机。

5.根据权利要求4所述的茶叶色选机，其特征在于，所述操作面板设置有一面板盖。

6.根据权利要求5所述的茶叶色选机，其特征在于，所述收集机构包括一分料槽；所述分料槽包括若干第一分类槽和相同数量的第二分类槽；所述第一分类槽设置于所述分选室和所述斜槽滑轨的正下方；所述第二分类槽设置于所述第一分类槽远离所述高速气流喷射器的一侧。

7.根据权利要求6所述的茶叶色选机，其特征在于，所述加料斗的前侧连接有一保护面板。