一種烤煙外觀信息采集裝置制造方法
【專利摘要】一種烤煙外觀信息采集裝置，包括設(shè)置在臺架上的烤煙輸送機構(gòu)、信息采集箱和信息處理器，所述的烤煙輸送機構(gòu)包括由電機驅(qū)動的傳送帶，傳送帶攜帶烤煙從信息采集箱內(nèi)穿過，信息采集箱頂部設(shè)置有日光燈、用于采集傳送帶上烤煙圖像信息的圖片采集裝置和感應(yīng)烤煙經(jīng)過的光電傳感器。本發(fā)明代替人工對烤煙的形狀、大小面積、顏色、殘傷等關(guān)鍵信息進行采集，并將外觀圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的形式，并對圖像的數(shù)字信號進行初步分析識別，最后以數(shù)字信號的形式存儲或輸出。
【專利說明】一種烤煙外觀信息采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙葉信息采集裝置，尤其是涉及一種烤煙外觀信息采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煙葉分級是將同一組內(nèi)的煙葉按其質(zhì)量優(yōu)劣劃分等級。分級的意義在于它是為了滿足卷煙工業(yè)的需要，是貫徹以質(zhì)論價的基礎(chǔ)，有利于促進煙葉的生產(chǎn)和合理利用資源。
[0003]目前，國內(nèi)外煙草行業(yè)對于煙葉質(zhì)量的檢驗與分級，都是根據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)制作煙葉標(biāo)準(zhǔn)樣本，再依靠人的感官來判斷。但是靠評定人員的感官來定性評定，很容易受到客觀環(huán)境條件、評定人的情緒、評定人員經(jīng)驗多少的影響，容易出現(xiàn)評級定價不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。此外每年煙葉收購前，全國各煙區(qū)主管部門都要舉辦培訓(xùn)班，培訓(xùn)各級收購站的分級人員，并準(zhǔn)備大量的樣本發(fā)往各收購站，這就必然造成人力、物力、和財力的巨大消耗。所以說傳統(tǒng)的煙葉分級方式不僅給國家、煙農(nóng)和煙葉加工部門造成經(jīng)濟損失，也為后期的加工帶來麻煩。
[0004]隨著數(shù)字圖像技術(shù)和模式識別技術(shù)的飛速發(fā)展，其在農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。故將數(shù)字圖像技術(shù)應(yīng)用于煙葉的自動化分級中，既可以節(jié)約勞動力、排除人為干擾，又能快速準(zhǔn)確的實現(xiàn)煙葉的分級。對提高煙葉的分級水平、解決煙葉質(zhì)量糾紛、保護煙農(nóng)與國家利益都有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為解決人工檢測煙葉信息不準(zhǔn)確而且需要消耗大量人力、物力和財力的問題，提供一種烤煙外觀信息采集裝置，本發(fā)明代替人工對烤煙的形狀、大小面積、顏色、殘傷等關(guān)鍵信息進行采集，并將外觀圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的形式，并對圖像的數(shù)字信號進行初步分析識別，最后以數(shù)字信號的形式存儲或輸出。為后續(xù)的煙葉分級系統(tǒng)中央圖像處理程序提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)字圖像信號，進而完成對煙葉的自動化分級。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是:
一種烤煙外觀信息采集裝置，包括設(shè)置在臺架上的烤煙輸送機構(gòu)、信息采集箱和信息處理器，所述的烤煙輸送機構(gòu)包括由電機驅(qū)動的傳送帶，傳送帶攜帶烤煙從信息采集箱內(nèi)穿過，信息采集箱頂部設(shè)置有日光燈、用于采集傳送帶上烤煙圖像信息的圖片采集裝置和感應(yīng)烤煙經(jīng)過的光電傳感器，所述的圖片采集裝置的鏡頭與傳送帶垂直設(shè)置，圖片采集裝置和光電傳感器通過數(shù)據(jù)線與信息處理器連接，光電傳感器探測到傳送帶上有煙葉時產(chǎn)生脈沖信號并將該信號傳送至信息處理器，信息處理器通過控制器控制圖片采集裝置采集煙葉的外觀信息，并將采集的信息傳遞給信息處理器。
[0007]所述的臺架由復(fù)數(shù)個臺架機構(gòu)通過螺栓連接而成。
[0008]所述的傳送帶由白塑幕布制成，且其上設(shè)置有用于壓置烤煙的透明薄玻璃壓板。
[0009]所述的信息采集箱內(nèi)壁上粘貼有黑色棉布，其上傳送帶出入口處蓋設(shè)有黑色軟質(zhì)棉布。
[0010]所述的信息采集箱頂部設(shè)置有帶有孔蓋的觀察孔。[0011]所述的日光燈設(shè)置有四個分別位于信息采集箱內(nèi)的頂部四角處，且每個日光燈的色溫均為5100K-5300K。
[0012]所述的圖片采集裝置為面陣CCD數(shù)碼相機，并安裝在信息采集箱頂部正中位置，且設(shè)置色溫為5200K。
[0013]所述的信息處理器為信息處理計算機。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、由反射式光電傳感器自動監(jiān)測煙葉，再由計算機控制CCD數(shù)碼相機自動拍攝煙葉外觀圖像，全過程實現(xiàn)自動化，無需人工干預(yù)。
[0015]2、面陣CCD數(shù)碼相機分辨率高，信號轉(zhuǎn)換效果好，代替人眼，使信息采集更加準(zhǔn)確。
[0016]3、透明薄玻璃板壓置煙葉，使煙葉褶皺減少外觀更加平整，使拍攝圖像信息更加準(zhǔn)確。
[0017]4、計算機設(shè)定分級標(biāo)準(zhǔn)，使分級標(biāo)準(zhǔn)始終保持一致，避免人工分級誤差，使結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0018]5、臺架和輸送機構(gòu)采用模塊化設(shè)計，方便加長和縮短，以適應(yīng)不同環(huán)境和需求。
[0019]6、計算機反應(yīng)穩(wěn)定、快速，節(jié)約勞動力，降低勞動強度，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0021]圖2為本發(fā)明中臺架與烤煙輸送機構(gòu)等的連接狀態(tài)圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的工作流程圖。
[0023]圖示標(biāo)記:1、煙葉；2、透明薄玻璃壓板；3、臺架；301、臺架機構(gòu)；4、傳送帶；5、信息采集箱；6、觀察孔；7、圖片采集裝置；8、日光燈；9、光電傳感器；10、數(shù)據(jù)線；11、信息處理器；12、電機；13、螺栓；14、烤煙輸送機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0024]圖中所示，【具體實施方式】如下:
一種烤煙外觀信息采集裝置，包括設(shè)置在臺架3上的烤煙輸送機構(gòu)、信息采集箱5和信息處理器11，所述的烤煙輸送機構(gòu)包括由電機12驅(qū)動的傳送帶4，傳送帶4攜帶烤煙從信息采集箱5內(nèi)穿過，信息采集箱5頂部設(shè)置有日光燈8、用于采集傳送帶4上烤煙圖像信息的圖片采集裝置7和感應(yīng)烤煙經(jīng)過的光電傳感器9，所述的圖片采集裝置7的鏡頭與傳送帶4垂直設(shè)置，圖片采集裝置7和光電傳感器9通過數(shù)據(jù)線10與信息處理器11連接，光電傳感器9探測到傳送帶4上有煙葉I時產(chǎn)生脈沖信號并將該信號傳送至信息處理器11，信息處理器11通過控制器控制圖片采集裝置7采集煙葉的外觀信息，并將采集的信息傳遞給信息處理器11。
[0025]所述的臺架3由復(fù)數(shù)個臺架機構(gòu)301通過螺栓連接而成。
[0026]所述的傳送帶4由白塑幕布制成，且其上設(shè)置有用于壓置烤煙的透明薄玻璃壓板2。
[0027]所述的信息采集箱5內(nèi)壁上粘貼有黑色棉布，其上傳送帶出入口處蓋設(shè)有黑色軟質(zhì)棉布。
[0028]所述的信息采集箱5頂部設(shè)置有帶有孔蓋的觀察孔6。
[0029]所述的日光燈8設(shè)置有四個分別位于信息采集箱5內(nèi)的頂部四角處，且每個日光燈的色溫均為5100K-5300K。
[0030]所述的圖片采集裝置7為面陣CCD數(shù)碼相機，并安裝在信息采集箱5頂部正中位置，且設(shè)置色溫為5200K。
[0031]所述的信息處理器11為信息處理計算機。
[0032]烤煙輸送機構(gòu)、信息采集箱和計算機都安裝在臺架上；臺架采用模塊化設(shè)計，工作時可按實際場地和需求加長或縮短臺架，臺架與臺架之間、臺架與烤煙輸送機構(gòu)之間均采用螺栓連接的方式如圖2所示，方便安裝與拆卸?？緹熭斔蜋C構(gòu)主要由電機驅(qū)動的傳送帶4構(gòu)成，輸送速度可以通過操縱機構(gòu)調(diào)節(jié)，傳送帶的上部分從信息采集箱內(nèi)穿過，下部分在信息采集箱下側(cè)，煙葉經(jīng)上部傳送帶送至信息采集箱，傳送帶上設(shè)有透明薄玻璃壓板，作用是壓置烤煙，使烤煙外觀更平整便于采集信息，傳送帶采用加厚的機織白塑幕布，反射效果好，使拍攝的反射圖像更清晰。信息采集箱底部與臺架之間通過螺栓連接，信息采集箱也設(shè)計為獨立模塊，可跟需要調(diào)整在臺架上的位置。信息采集箱為半封閉箱，上部設(shè)有觀察孔，觀察孔設(shè)有孔蓋，不觀察時孔蓋關(guān)閉。信息采集箱里邊設(shè)有日光燈、面陣CCD數(shù)碼相機、反射式光電傳感器。為保證光照質(zhì)量采用色溫為5200K左右的日光燈；為避免光照陰影及失真，采用四只日光燈分別布置在采集箱內(nèi)的上部四角處。為保證拍攝畫面質(zhì)量，面陣CXD數(shù)碼相機設(shè)置色溫為5200K，面陣C⑶數(shù)碼相機安裝在箱內(nèi)中間正上方，鏡頭方向與傳送帶方向垂直，焦距根據(jù)鏡頭與傳送帶距離調(diào)節(jié)到最佳，面陣CCD相機通過數(shù)據(jù)線與計算機相連接。反射式光電傳感器安裝在CCD相機后方，也通過數(shù)據(jù)線與計算機相連接。當(dāng)烤煙被輸送至面陣CCD相機正下方時，此時反射式光電傳感器正好探測到煙葉，產(chǎn)生脈沖信號傳送至計算機控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)給面陣CCD數(shù)碼相機發(fā)出拍攝指令，CCD數(shù)碼相機拍攝烤煙外觀圖像。采集箱內(nèi)壁粘貼黑色棉布處理，減少內(nèi)壁漫反射光對照相質(zhì)量的影響，為防止外界光源對箱內(nèi)影響，在傳送帶出入口處加蓋黑色軟質(zhì)棉布，保證既不影響傳送帶工作，又可防止外界光源進入。
[0033]本發(fā)明的工作流程如下:
1、煙葉預(yù)處理:人工或機械的將待檢煙葉展平扶正放置在傳送帶上，用透明薄玻璃壓板壓置。
[0034]2、光電傳感器發(fā)現(xiàn)目標(biāo):由于傳送帶底色為白色，煙葉樣本被傳送帶送至信息采集箱后，反射式光電傳感器檢測到煙葉進入，產(chǎn)生脈沖，脈沖信號經(jīng)數(shù)據(jù)線傳至計算機控制系統(tǒng)。
[0035]3、面陣CCD數(shù)碼相機圖像采集:計算機接到脈沖信號后發(fā)出指令，CCD數(shù)碼相機開始為煙葉拍照，在日光燈照射下采集煙葉外觀圖像信息，并將圖像信號經(jīng)過數(shù)據(jù)線傳給計算機。
[0036]4、圖像信息處理及儲存:計算機收到CXD數(shù)碼相機輸送的的圖像信息后，處理軟件對圖像進行灰度處理、二值化和閾值處理，提取煙葉的顏色、大小、形狀、殘傷等關(guān)鍵信息，并將信息儲存。
[0037]5、圖像信息輸出:計算機將初步處理過的圖像信號經(jīng)數(shù)據(jù)線傳送給下一級設(shè)備。[0038]本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實施方式并非是限制，與本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實施方式等同或者效果相同方案都在本發(fā)明所保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種烤煙外觀信息采集裝置，包括設(shè)置在臺架(3)上的烤煙輸送機構(gòu)、信息采集箱(5)和信息處理器(11)，其特征在于:所述的烤煙輸送機構(gòu)包括由電機(12)驅(qū)動的傳送帶(4)，傳送帶(4)攜帶烤煙從信息采集箱(5)內(nèi)穿過，信息采集箱(5)頂部設(shè)置有日光燈(8)、用于采集傳送帶(4)上烤煙圖像信息的圖片采集裝置(7)和感應(yīng)烤煙經(jīng)過的光電傳感器(9)，所述的圖片采集裝置(7)的鏡頭與傳送帶(4)垂直設(shè)置，圖片采集裝置(7)和光電傳感器(9 )通過數(shù)據(jù)線(10 )與信息處理器(11)連接，光電傳感器(9 )探測到傳送帶(4 )上有煙葉(I)時產(chǎn)生脈沖信號并將該信號傳送至信息處理器(11 )，信息處理器(11)通過控制器控制圖片采集裝置(7)采集煙葉的外觀信息，并將采集的信息傳遞給信息處理器(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的臺架(3)由復(fù)數(shù)個臺架機構(gòu)(301)通過螺栓連接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的傳送帶(4)由白塑幕布制成，且其上設(shè)置有用于壓置烤煙的透明薄玻璃壓板(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的信息采集箱(5 )內(nèi)壁上粘貼有黑色棉布，其上傳送帶出入口處蓋設(shè)有黑色軟質(zhì)棉布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的信息采集箱(5)頂部設(shè)置有帶有孔蓋的觀察孔(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的日光燈(8)設(shè)置有四個分別位于信息采集箱(5)內(nèi)的頂部四角處，且每個日光燈的色溫均為5100K-5300K。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的圖片采集裝置(7)為面陣CCD數(shù)碼相機，并安裝在信息采集箱(5)頂部正中位置，且設(shè)置色溫為5200K。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烤煙外觀信息采集裝置，其特征在于:所述的信息處理器(11)為信息處理計算機。
【文檔編號】G01N21/88GK103760166SQ201410015042
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】姬江濤, 賈世通, 何亞凱, 鄧明俐, 李富欣, 杜新武, 賀智濤, 杜蒙蒙, 鄭治華 申請人:河南科技大學(xué)