[发明专利]谷物实时检测与分级的机器视觉系统

权利要求书

1.一种谷物实时检测与分级的机器视觉系统，其特征在于它包括动力和传动机构、计算机视觉识别机构、单粒化装置和自动分级机构；其中：

1)动力和传动机构：包括步进电机(14)、电机上的主动齿轮(16)、内齿轮(8)、环形边框(7)和中心轴(12)；步进电机(14)通过其轴上的主动齿轮(16)与内齿轮(8)啮合，内齿轮(8)安装在环形边框(7)的下端面，内齿轮(8)和环形边框(7)同轴安装在中心轴(12)上；

2)计算机视觉识别机构：包括相机(20)、采集卡(21)、环形光源(19)、支架(15)、计算机(1)、位置传感器(10)、定位传感器(11)、定位盘(13)和控制模块(27)；支架(15)固定在机构箱体上，支架(15)从上往下依次安装有相机(20)和环形光源(19)，相机安放在盛放谷物槽一侧的正上方，环形光源(19)的中心与相机(20)的中心同轴安装，相机(20)经采集卡(21)与计算机(1)连接，定位盘(13)安装在位于内齿轮(8)下方的中心轴(12)上，定位盘(13)与托盘(4)保持同步旋转，定位盘(13)上分布着与托盘(4)上谷粒槽28相同个数的位置孔，定位盘(13)上还设有一个定位孔，定位孔位于与其中一个位置孔和中心轴(12)同一直线上，定位传感器11与位置传感器10分别位于定位孔和位置孔正上方，计算机(1)通过串口与控制模块(27)相连；

3)单粒化装置：包括圆锥体(2)、托盘(4)、四块挡板(22、23、25、26)、两个电动刷子(24)；圆锥体(2)和托盘(4)，从上而下依次同轴安装在环形边框(7)的上端面的中心轴(12)上，托盘(4)端面圆周均布有能盛放谷物的谷粒槽(28)，托盘(4)外圆与环形边框(7)内孔为转动配合，四块挡板分别斜向分布在未通过所述相机(20)视场的环形边框(7)的半圆体上，每块挡板的一端与圆锥体(2)下边缘相接，每块挡板的另一端与环形边框(7)相接，四块挡板(22、23、25、26)中心角为90°～120°，两个电动刷子(24)分别安装在靠近所述相机(20)一侧的三块挡板间的环形边框(7)边缘；

4)自动分级机构：包括与托盘(4)上谷粒槽(28)相同个数的弹簧铰链托片(5)、三块电磁铁(6)和三个收集箱(9)；每片弹簧铰链托片的一端等分安装在托盘(4)的销轴(29)中，每片弹簧铰链托片伸出托盘(4)外的一端均有挡片，每片弹簧铰链托片与谷粒槽(28)宽度相同，三块电磁铁(6)固定在环形边框(7)的边缘上，与弹簧铰链托片(5)的位置相对应，三块电磁铁(6)的拨片能与弹簧铰链托片相接触，三个收集箱(9)分别放在各自电磁铁对应槽的正下方，每个等级对应一个收集箱，控制模块(27)与三块电磁铁(6)相连，控制模块(27)发出信号控制电磁铁(6)，电磁铁(6)的拨片拨住弹簧铰链托片(5)挡片边缘，随着托盘的旋转，托盘上的谷粒槽中谷粒能掉入到下面对应的收集箱里。

2.根据权利要求1所述的一种谷物实时检测与分级的机器视觉系统，其特征在于：所述的控制模块(27)由ATMEGA128单片机与外围电路以及RS-232组成，谷物等级信息、位置信息以及旋转机构的速度信息通过RS-232与计算机主板连接，完成信息的接收和发送。