CN218546566U - 一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，包括箱体和设置在箱体内的声波采集机构和视觉图像采集机构，所述声波采集机构包括安装支架、旋转支架和声波采集器，所述安装支架上设置有旋转轴，所述旋转支架通过旋转轴可转动安装在安装支架上，所述旋转支架的端部可转动连接有摆锤，所述安装支架上设有驱动旋转支架转动的减速电机，所述安装支架与声波采集器之间设有用于放置待检测马铃薯的放置台，所述放置台分别与声波采集机构和视觉图像采集机构相配合。便于采集声波和视觉图像数据，从而实现高精度马铃薯黑心病检测以及机械损伤检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及马铃薯缺陷检测技术领域，具体指一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置。
背景技术
马铃薯作为常见的食品，具有十分丰富的营养价值。马铃薯的表面缺陷和内部缺陷会对马铃薯的品质产生较大的影响。其中，内部缺陷主要包括黑心和空心两大类。这两种疾病都会对块茎质量产生负面影响。因此，提出一种针对于马铃薯内部品质和外部品质的无损检测实验方案，解决人工识别过程中存在的人力不足、耗时、低效等问题，借以达到及时高效准确的检测马铃薯品质具有很大的实际意义。
人工分拣马铃薯效率低下且不能分辨是否具有内部缺陷。传统的近红外光谱检测模式存在准确率较低，检测设备昂贵的特点。经研究发现，基于计算机视觉的外部缺陷无损检测技术能够对马铃薯的表面缺陷做出分类；基于声学特征的内部缺陷无损检测技术，可以通过建立马铃薯的声学特征模型，依据声学特征检测马铃薯的内部情况。但是目前还不没有与基于声学与计算机视觉的马铃薯缺陷检测装置相适配的采集装置。因此需要一种基于声学与计算机视觉的马铃薯缺陷检测装置。
实用新型内容
本实用新型提出一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，便于采集声波和视觉图像数据，从而实现高精度马铃薯黑心病检测以及机械损伤检测。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，包括箱体和设置在箱体内的声波采集机构和视觉图像采集机构，所述声波采集机构包括安装支架、旋转支架和声波采集器，所述安装支架上设置有旋转轴，所述旋转支架通过旋转轴可转动安装在安装支架上，所述旋转支架的端部可转动连接有摆锤，所述安装支架上设有驱动旋转支架转动的减速电机，所述安装支架与声波采集器之间设有用于放置待检测马铃薯的放置台，所述放置台分别与声波采集机构和视觉图像采集机构相配合。
作为优选，所述旋转支架包括旋转套筒、连接支架、传动轮和传动带，所述旋转套筒可转动套接在旋转轴上，所述旋转套筒的径向外壁呈中心对称结构固定有若干连接支架，所述连接支架的端部可转动连接有摆锤，所述减速电机动力输出至旋转套筒。
作为优选，所述旋转套筒的一端固定有传动轮，所述减速电机通过传动带动力输出至旋转套筒。
作为优选，所述减速电机驱动旋转套筒逆时针转动。
作为优选，所述连接支架呈H型结构。
作为优选，所述摆锤由橡胶材料制成。
作为优选，所述声波采集器为铁三角AT2035电容麦克风，所述声波采集器的输出端通过数据线连接有声卡，所述声卡为克斯特SOLO3代录音声卡。
作为优选，所述视觉图像采集机构包括倒L型的摄像机支架，所述摄像机支架的顶部安装有摄像机，所述摄像机位于放置台的正上方。
作为优选，所述摄像机支架上还设置有LED补光灯，所述LED补光灯呈环形结构围绕在摄像机的周边。
本实用新型具有以下的特点和有益效果：
采用上述技术方案，结构简单，技术合理，成本低廉，便于与处理器进行集成，可实现采集声波和视觉图像双重数据，进而提高了检测精度。另外，可以在不破坏马铃薯的情况下实现黑心病检测，在很大程度上提高了马铃薯缺陷检测的速度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型专利提出的一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置的立体结构示意图。
图2为图1中声波数据采集机构的立体示意图。
图3为图2中旋转支架的立体示意图。
图4为图1中视觉图像采集的立体示意图。
图中，1-箱体、2-安装支架、3-减速电机、4-LED补光灯、5-摄像机、6-数据线、7-声卡、8-处理器、9-摄像机支架、10-声波采集器、11-放置台、12-摆锤、13-旋转支架、1301-传动带、1302-连接支架、1303-旋转套筒、1304-传动轮。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型提供了一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，如图1和图2所示，包括箱体1和设置在箱体1内的声波采集机构和视觉图像采集机构，所述声波采集机构包括安装支架2、旋转支架13和声波采集器10，所述安装支架2上设置有旋转轴，所述旋转支架13通过旋转轴可转动安装在安装支架2上，所述旋转支架13的端部可转动连接有摆锤12，所述安装支架2上设有驱动旋转支架13转动的减速电机3，所述安装支架2与声波采集器10之间设有用于放置待检测马铃薯的放置台11，所述放置台11分别与声波采集机构和视觉图像采集机构相配合。
上述技术方案中，通过减速电机3驱动旋转支架13转动，从而使得摆锤撞击待检测的马铃薯，并通过声波采集器10采集撞击的声波，并通过数据线6传输至处理器8，处理器8通过对声波数据进行处理，并通过内设的模型进行检测，从而给出检测结果，同时，通过视觉图像采集装置采集视觉图像，并通过数据线6传输至处理器8，处理器8通过对视觉图像进行处理，并通过内设的模型进行检测，从而给出检测结果。综合两种检测结果，进而有效的提高了检测精度。另外，可以看出上述采集装置，结构简单，大大降低了检测设备的成本。
可以理解的，箱体1为不透明的材料制成。
进一步的，如图3所示，所述旋转支架13包括旋转套筒1303、连接支架1302、传动轮1304和传动带1301，所述旋转套筒1303可转动套接在旋转轴上，所述旋转套筒1303的径向外壁呈中心对称结构固定有若干连接支架1302，所述连接支架1302的端部可转动连接有摆锤12，所述减速电机3动力输出至旋转套筒1303。所述旋转套筒1303的一端固定有传动轮1304，所述减速电机3通过传动带1301动力输出至旋转套筒1303。所述减速电机3驱动旋转套筒1303逆时针转动。
可以想到的，通过减速电机3驱动旋转套筒1303转动，进而带动摆锤转动，实现撞击待检测的马铃薯，产生声波。
具体的，所述连接支架1302呈H型结构，便于安装摆锤。
可以理解的，所述摆锤12由橡胶材料制成。从而在撞击时避免对马铃薯造成损伤。
具体的，所述声波采集器10为铁三角AT2035电容麦克风，所述声波采集器10的输出端通过数据线6连接有声卡7，所述声卡为克斯特SOLO3代录音声卡。
本实用新型的进一步设置，如图4所示，所述视觉图像采集机构包括倒L型的摄像机支架9，所述摄像机支架9的顶部安装有摄像机5，所述摄像机5位于放置台11的正上方。所述摄像机支架9上还设置有LED补光灯4，所述LED补光灯4呈环形结构围绕在摄像机5的周边。
上述技术方案，结构简单，技术合理，成本低廉，便于采集待检测马铃薯的视觉图像。
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式包括部件进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，包括箱体(1)和设置在箱体(1)内的声波采集机构和视觉图像采集机构，所述声波采集机构包括安装支架(2)、旋转支架(13)和声波采集器(10)，所述安装支架(2)上设置有旋转轴，所述旋转支架(13)通过旋转轴可转动安装在安装支架(2)上，所述旋转支架(13)的端部可转动连接有摆锤(12)，所述安装支架(2)上设有驱动旋转支架(13)转动的减速电机(3)，所述安装支架(2)与声波采集器(10)之间设有用于放置待检测马铃薯的放置台(11)，所述放置台(11)分别与声波采集机构和视觉图像采集机构相配合。
2.根据权利要求1所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述旋转支架(13)包括旋转套筒(1303)、连接支架(1302)、传动轮(1304)和传动带(1301)，所述旋转套筒(1303)可转动套接在旋转轴上，所述旋转套筒(1303)的径向外壁呈中心对称结构固定有若干连接支架(1302)，所述连接支架(1302)的端部可转动连接有摆锤(12)，所述减速电机(3)动力输出至旋转套筒(1303)。
3.根据权利要求2所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述旋转套筒(1303)的一端固定有传动轮(1304)，所述减速电机(3)通过传动带(1301)动力输出至旋转套筒(1303)。
4.根据权利要求3所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述减速电机(3)驱动旋转套筒(1303)逆时针转动。
5.根据权利要求2所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述连接支架(1302)呈H型结构。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述摆锤(12)由橡胶材料制成。
7.根据权利要求1所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述声波采集器(10)为铁三角AT2035电容麦克风，所述声波采集器(10)的输出端通过数据线(6)连接有声卡(7)，所述声卡为克斯特SOLO3代录音声卡。
8.根据权利要求1所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述视觉图像采集机构包括倒L型的摄像机支架(9)，所述摄像机支架(9)的顶部安装有摄像机(5)，所述摄像机(5)位于放置台(11)的正上方。
9.根据权利要求8所述的用于马铃薯缺陷检测的声波与视觉图像采集装置，其特征在于，所述摄像机支架(9)上还设置有LED补光灯(4)，所述LED补光灯(4)呈环形结构围绕在摄像机(5)的周边。
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