紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，包括激光器、偏振分光棱鏡、反光鏡、顯微物鏡、準(zhǔn)直鏡、1/2波片、空間光調(diào)制器、傅立葉變換透鏡、記錄晶體、逆傅立葉變換物鏡、CCD1攝像頭、特征濾波器、照明光源、準(zhǔn)直透鏡、Damman光柵、CCD 2攝像頭、PC機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；本實(shí)用新型通過特征濾波器的設(shè)定，用光線的辦法直接提取出來紅棗的外觀品質(zhì)信息，達(dá)到對多目標(biāo)紅棗的多參量（如大小、紋理、飽和度）外觀品質(zhì)進(jìn)行在線快速識別分級。
【專利說明】
紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及識別物體圖像的光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的對農(nóng)產(chǎn)品識別分級的技術(shù)主要是通過獲取樣品圖像通過軟件數(shù)法建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行識別分級。這種方法效率低、費(fèi)時費(fèi)力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)巧妙，使用方便。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:一種紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，包括激光器、偏振分光棱鏡、反光鏡、顯微物鏡、準(zhǔn)直鏡、1/2波片、空間光調(diào)制器、傅立葉變換透鏡、記錄晶體、逆傅立葉變換物鏡、CXDl攝像頭、特征濾波器、照明光源、準(zhǔn)直透鏡、Da_an光柵、CXD 2攝像頭、PC機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，激光器發(fā)出的光線經(jīng)偏振分光棱鏡分為兩路偏振光，一路反射光線經(jīng)反射鏡至記錄晶體，另一路透射光線依次經(jīng)顯微物鏡、準(zhǔn)直鏡、1/2波片、空間光調(diào)制器、傅立葉變換透鏡、特征濾波器、記錄晶體、逆傅立葉變換物鏡和CCDl攝像頭，CCDl攝像頭和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均與PC機(jī)連接；照射光源照射紅棗產(chǎn)生漫反射光線經(jīng)準(zhǔn)直透鏡、Da_an光柵、CXD 2攝像頭至空間光調(diào)制器。
[0005]進(jìn)一步地，1/2波片與另一路光線之間為45°角設(shè)置。
[0006]進(jìn)一步地，激光器與偏振分光棱鏡之間依次設(shè)有衰減器和1/2波片。
[0007]進(jìn)一步地，顯微物鏡與準(zhǔn)直鏡之間設(shè)有針孔濾波器。
[0008]進(jìn)一步地，針孔濾波器位于顯微物鏡的焦點(diǎn)處。
[0009]進(jìn)一步地，傅立葉變換透鏡和逆傅立葉變換物鏡的焦距相同。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):通過特征濾波器的設(shè)定，用光線的辦法直接提取出來紅棗的外觀品質(zhì)信息，達(dá)到對多目標(biāo)紅棗的多參量(如大小、紋理、飽和度)外觀品質(zhì)進(jìn)行在線快速識別分級。
【附圖說明】

[0011]圖1為本實(shí)用新型紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。
[0013]如圖1所示，一種紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，包括激光器1、偏振分光棱鏡4、反光鏡、顯微物鏡7、準(zhǔn)直鏡9、1/2波片10、空間光調(diào)制器11、傅立葉變換透鏡12、記錄晶體14、逆傅立葉變換物鏡15、CCDI攝像頭16、特征濾波器13、照明光源20、準(zhǔn)直透鏡22、Damman光柵23、CCD 2攝像頭24、PC機(jī)17和執(zhí)行機(jī)構(gòu)18，激光器I發(fā)出的光線經(jīng)偏振分光棱鏡4分為兩路偏振光，一路反射光線經(jīng)反射鏡至記錄晶體14，另一路透射光線依次經(jīng)顯微物鏡7、準(zhǔn)直鏡9、I /2波片1、空間光調(diào)制器11、傅立葉變換透鏡12、特征濾波器13、記錄晶體14、逆傅立葉變換物鏡15和CCDl攝像頭16，(XD1攝像頭16和執(zhí)行機(jī)構(gòu)18均與PC機(jī)17連接;照射光源29照射紅棗21產(chǎn)生漫反射光線經(jīng)準(zhǔn)直透鏡22、Damman光柵23、(XD 2攝像頭24至空間光調(diào)制器11。
[0014]本紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)的工作過程如下:
[0015]—、存儲圖像:激光器I發(fā)出的光束由衰減器2衰減后，通過一塊1/2波片3，再經(jīng)偏振分光棱鏡(PBS)4分為兩路線偏振光:
[ΟΟ?6]①反射光束為參考光束，偏振方向垂直于光學(xué)平臺；經(jīng)第一反射鏡5反射偏轉(zhuǎn)90°，由第二反射鏡6反射再偏轉(zhuǎn)90°，射向記錄晶體14(摻鐵鈮酸鋰(LiNb03)晶體)。
[0017]②透射光束即物信號光，偏振方向平行于光學(xué)平臺；經(jīng)過顯微物鏡7和準(zhǔn)直鏡9組成的望遠(yuǎn)系統(tǒng)擴(kuò)束，其中在顯微物鏡7的焦點(diǎn)處安裝一個直徑20μπι的針孔濾波器8，以消除衍射帶來的光場強(qiáng)度不均勻。擴(kuò)束后的準(zhǔn)直光，經(jīng)過光軸與實(shí)驗(yàn)平臺呈45°角的1/2波片10后，其偏振方向偏轉(zhuǎn)90°，由平行于光學(xué)平臺改為垂直，從而與參考光束一致，以滿足干涉條件。
[0018]此光束照射空間光調(diào)制器(SLM)Il，SLM是一個1024 X 768象素的透射型小液晶顯示屏，可實(shí)時顯示PC機(jī)17傳來的屏幕圖像。SLMll與傅立葉變換透鏡(FT)12、記錄晶體14、逆傅立葉變換物鏡(IFT ) 15、CXDI攝像頭16共同組成一個4f系統(tǒng)，彼此間距分別為FTl 2的焦距Π和IFT15的焦距f2(本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中fl=f2)。特征濾波器13安置在FT12后，通過特征濾波器13的設(shè)定可以實(shí)現(xiàn)對紅棗多目標(biāo)外觀品質(zhì)快速識別分級，在傳送帶19上的多個紅棗21經(jīng)照明光源20同時照射漫反射光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡22、Damman光柵23、CCD 2攝像頭24到SLMl I調(diào)制后的物信號光束與參考光束在鈮酸鋰晶體14中交匯，形成干涉條紋，干涉條紋就記錄于晶體14中。
[0019]摻鐵鈮酸鋰(LiNb03:Fe)光折變晶體作為全息干涉條紋的記錄材料，使用時要求晶體C軸方向與兩相干光束成45°角，以獲得最佳記錄效果。本系統(tǒng)具有對紅棗快速識別并通過特征濾波器按大小分級與紋理分級的特點(diǎn)。
[0020]二、圖像再現(xiàn):用擋光屏遮斷物信號光束，僅用參考光束照射光折變晶體14，用CCDl攝像頭16在傅氏透鏡IFT15的焦面處接收到再現(xiàn)圖像，調(diào)節(jié)CCDl攝像頭16位置使成像清晰。
[0021]三、識別與分級:通過調(diào)整特征濾波器13的大小將多種等級的樣品紅棗(大小，紋理)錄入晶體中形成不同模板，再通過待預(yù)測紅棗錄入晶體內(nèi)觀察在晶體中是否顯示亮度，如大小分級，按照縱徑分級大小的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定特征濾波器13。如設(shè)定二級紅棗的特征濾波器13在識別未知紅棗等級時該未知等級紅棗的縱徑高于設(shè)定的二級紅棗縱徑則通過顯示亮度，低于設(shè)定的二級紅棗縱徑則未通過不顯示亮度，由PC機(jī)17控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)18剔除，從而實(shí)現(xiàn)了紅棗的識別與分級。
[0022]本紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，通過特征濾波器的設(shè)定，一定頻率的頻率范圍(即通頻帶或通帶)信號作為標(biāo)準(zhǔn)允許這一部分頻率的信號順利的通過，而另外一部分頻率的信號則受到抑制，即可實(shí)現(xiàn)對多目標(biāo)紅棗的多參量(如大小、紋理、飽和度)外觀品質(zhì)進(jìn)行在線快速識別分級。
[0023]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，其特征在于:包括激光器、偏振分光棱鏡、反光鏡、顯微物鏡、準(zhǔn)直鏡、1/2波片、空間光調(diào)制器、傅立葉變換透鏡、記錄晶體、逆傅立葉變換物鏡、CXDI攝像頭、特征濾波器、照明光源、準(zhǔn)直透鏡、Damman光柵、CCD 2攝像頭、PC機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，激光器發(fā)出的光線經(jīng)偏振分光棱鏡分為兩路偏振光，一路反射光線經(jīng)反射鏡至記錄晶體，另一路透射光線依次經(jīng)顯微物鏡、準(zhǔn)直鏡、1/2波片、空間光調(diào)制器、傅立葉變換透鏡、特征濾波器、記錄晶體、逆傅立葉變換物鏡和CCDl攝像頭，CCDl攝像頭和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均與PC機(jī)連接；照射光源照射紅棗產(chǎn)生漫反射光線經(jīng)準(zhǔn)直透鏡、Damman光柵、CXD 2攝像頭至空間光調(diào)制器。2.如權(quán)利要求1所述紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，其特征在于:1/2波片與另一路光線之間為45°角設(shè)置。3.如權(quán)利要求1或2所述紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，其特征在于:激光器與偏振分光棱鏡之間依次設(shè)有衰減器和I/2波片。4.如權(quán)利要求1或2所述紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，其特征在于:顯微物鏡與準(zhǔn)直鏡之間設(shè)有針孔濾波器。5.如權(quán)利要求4所述紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，其特征在于:針孔濾波器位于顯微物鏡的焦點(diǎn)處。6.如權(quán)利要求1所述紅棗外觀品質(zhì)在線快速識別系統(tǒng)，其特征在于:傅立葉變換透鏡和逆傅立葉變換物鏡的焦距相同。
【文檔編號】G01D21/02GK205719101SQ201620613085
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】孔維楠, 羅華平, 吳明清, 柴學(xué)平, 劉金秀
【申請人】塔里木大學(xué)