本发明专利技术公开了一种基于多光谱成像技术的粮粒内部害虫检测装置，它包含安装在粮粒传输装置上的粮粒取样装置和机器视觉处理装置；所述的粮粒取样装置包含螺旋输送机(1)，该螺旋输送机(1)的一端安装有第一电机(2)，其另一端的出料口处安装有网口筛(3)；所述的粮粒传输装置包含传送机(4)，该传送机(4)的传送带(5)上安装有采集盒(6)，所述传送机(4)的一端安装有相应的第二电机(7)和位于网口筛(3)下方的光电传感器(8)。本发明专利技术能够有效的对粮粒进行检测,融合多种图像信息,自动辨别出粮粒是否受到害虫侵染,这在以往文件中都没有涉及过。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种粮粒内部害虫无损检测方法，特指一种基于多光谱成像技术的粮粒内部害虫检测装置。
技术介绍
粮食是人类赖以生存和发展的基本物质条件，粮食安全与人类生存、国家安危和社会发展休戚相关。小麦是我国主要的粮食作物之一，既是主要的食物资源，又是重要的工业原料，然而仓虫的生长和繁殖，可使种子贮藏受到巨大损失，联合国粮农组织的调查资料表明，全世界每年霉变的粮食损失为3%，虫害损失为10%，储粮害虫危害的粮食可供2亿多人一年食用。此外，仓虫在仓库中进行危害活动时导致种子的温度和水分的增加，严重威胁着种子贮藏的安全，因此搞好小麦粮仓的害虫防护工作相当重要。小麦无坚硬的外壳，皮层较薄且组织松软，抗虫性差，易感染虫害。米象、谷蠹是对麦粒危害较为严重的蛀食性害虫，其成虫在外部啃食粮粒，雌虫产卵于麦粒中，随机分泌粘液密封洞口，产下的卵在胚乳内部发育，幼虫期都在粮粒内蛀食危害，隐蔽性很强，不易从外部检测出来。害虫对小麦的危害不仅是重量损失，虫粪及其排泄物对粮食也会造成污染，害虫感染和活动严重时甚至导致小麦发热、霉变，进一步导致小麦品质的下降。可见粮粒内部害虫造成的危害是相当大的，且检测是比较困难的。因此，如何发现，并准确、自动检测粮粒内部的害虫是非常重要的。粮粒内部害虫的检测，近十多年来一直是粮虫检测领域的研宄热点。传统的粮粒内部害虫检测方法有感官检验法、伯利斯漏斗法、害虫碎片检验法、悬浮法等。这些方法有一个或多个缺点，如太主观、复杂繁琐、不准确、耗时、具有破坏性等。近年来，一些新的检测方法被用于粮粒内部害虫的检测研宄，如CT成像法、电导率法、电子鼻法、热成像法等。Toews等(2006年)研宄应用CT成像法来分析粮粒内部害虫的侵染，该法需要在粮食样本中加入植物油以增加图像的对比度，设备成本过高。Pearson等(2007年)提出利用电导率法检测粮粒内部的害虫，该法需压碎粮粒，无法检测幼虫侵染的粮粒。2007年，张红梅等利用电子鼻传感器阵列来判断粮食是否受到害虫的侵染，该法的样本准备和采样的时间过长。2008年，Manickavasagan等通过热成像仪来判断每个麦粒是否受到害虫的侵染，该法检测过程过于繁琐，样本准备时间过长。目前，这些新的检测方法多数不能检测侵染程度较低的情况，没有自动检测的潜力。软X射线成像法、近红外光谱法和近红外成像法三种检测方法，能确定粮粒中由于害虫造成的物理和化学变化，可用于粮粒的自动检测。2006年，Fornala等通过分析染虫粮粒成像胶片的扫描图像，预测准确率在90%以上。软X射线成像法可确定早期粮虫侵染的粮粒，但射线可能给人类带来健康隐患。Karunakaran等(2005年)通过研宄认为近红外光谱法对于侵染水平比较低的情况，对含虫粮粒的量化不太可靠。张红涛等提出利用近红外成像法检测粮粒内部害虫的侵染，设备成本尚，识别率有待进一步提尚。综上所述，国内外关于储粮害虫检测方法层出不穷，传统的检测方法操作繁琐、准确性差，而且还具有破坏性；当前较新的方法对于侵染程度比较低的情况，识别效果不是太好。鉴于以上原因，目前需要一种在害虫侵染早期就能快速、准确、无损的自动检测出粮粒内部害虫的检测方法，以指导小麦的现代仓储管理，减少由于未能及时发现及时处理带来的经济损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:针对现有检测技术的缺陷，提出了一种基于多光谱成像技术的粮粒内部害虫检测装置，可自动获取多光谱图像有效信息，构建最优特征空间，建立智能分类模型，对粮粒内部有无害虫情况进行判别，实现粮粒内部害虫的实时、准确、无损的自动检测。为了解决
技术介绍
中所存在的问题，它包含安装在粮粒传输装置上的粮粒取样装置和机器视觉处理装置；所述的粮粒取样装置包含螺旋输送机1，该螺旋输送机I的一端安装有第一电机2，其另一端的出料口处安装有网口筛3;所述的粮粒传输装置包含传送机4，该传送机4的传送带5上安装有采集盒6，所述传送机4的一端安装有相应的第二电机7和位于网口筛3下方的光电传感器8，其另一端设有收集盒9 ;所述的机器视觉处理装置包含位于传送带5上方的多光谱相机10，该多光谱相机10的两侧安装有光源11，其信息输出端通过导线与计算机12相连；所述第一电机2和第二电机7的控制端分别通过导线与控制箱13相连，所述计算机12与光电传感器8的信息输出端分别与控制箱13的信息输入端相连。所述采集盒6底部的一端通过铰轴固定在传送带5上，其另一端安装有可水平支撑在传送带5上的支脚14。由于采用了以上技术方案，本专利技术具有以下有益效果:(1)能够有效的对粮粒进行检测，融合多种图像信息，自动辨别出粮粒是否受到害虫侵染，这在以往文件中都没有涉及过；(2)通过图像的融合及主成分分析，提取了粮粒有效的特征信息，建立了分类模型，使粮粒是否受害虫侵染的实时分类正确率达到95%以上；(3)将粮粒自动传输及分层采样装置和多光谱成像装置有机结合起来，实现麦粒是否受害虫感染的准确判别，提高了粮粒内部害虫的检测效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术，下面将结合附图对实施例作简单的介绍。图1是本专利技术的结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参看图1，本【具体实施方式】是采用以下技术方案予以实现，它包含安装在粮粒传输装置上的粮粒取样装置和机器视觉处理装置；所述的粮粒取样装置包含螺旋输送机1，该螺旋输送机I的一端安装有第一电机2，其另一端的出料口处安装有网口筛3 ;所述的粮粒传输装置包含传送机4，该传送机4的传送带5上安装有采集当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多光谱成像技术的粮粒内部害虫检测装置，其特征在于它包含安装在粮粒传输装置上的粮粒取样装置和机器视觉处理装置；所述的粮粒取样装置包含螺旋输送机(1)，该螺旋输送机(1)的一端安装有第一电机(2)，其另一端的出料口处安装有网口筛(3)；所述的粮粒传输装置包含传送机(4)，该传送机(4)的传送带(5)上安装有采集盒(6)，所述传送机(4)的一端安装有相应的第二电机(7)和位于网口筛(3)下方的光电传感器(8)，其另一端设有收集盒(9)；所述的机器视觉处理装置包含位于传送带(5)上方的多光谱相机(10)，该多光谱相机(10)的两侧安装有光源(11)，其信息输出端通过导线与计算机(12)相连；所述第一电机(2)和第二电机(7)的控制端分别通过导线与控制箱(13)相连，所述计算机(12)与光电传感器(8)的信息输出端分别与控制箱(13)的信息输入端相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张红涛，胡玉霞，罗康，张晓东，孙志勇，谭联，裴巧，顾波，刘新宇，张恒源，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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