一种分时LED双红外在线物料分选装置及分选方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种分时LED双红外在线物料分选装置及分选方法，包括：红外LED照明光源，用于给待分选物料提供红外光照明；图像采集模块，用于采集物料的红外散射信号；LED驱动模块，用于提供PWM波控制第一红外LED光源和第二红外LED光源的周期亮暗信号，以及同步触发图像采集模块采集物料散射信号；以及成像与控制模块，用于将图像采集模块采集的两个波段的图像进行合成，生成双红外图像，并根据所述双红外图像对所述待分选物料进行分选。本发明专利技术能够消除物料厚度、角度及光源光强衰减的影响，从而提高了物料分选的精度。

Time-sharing LED double infrared on-line material sorting device and sorting method

The invention provides a time-sharing LED dual infrared online material separating device and separating method, including infrared LED light source, to be used for sorting material to provide infrared illumination; image acquisition module, signal acquisition for infrared scattering material; LED drive module, used to provide PWM wave cycle control first and second infrared LED light source infrared LED light source brightness signal and the synchronous trigger image acquisition module and image acquisition material scattering signal; and the control module for image synthesis, image acquisition module collects the two bands, create a double infrared image, and according to the infrared image of the double sorting material sorting. The invention can eliminate the influence of material thickness, angle and light intensity attenuation of the light source, thereby improving the precision of material sorting.

【技术实现步骤摘要】
一种分时LED双红外在线物料分选装置及分选方法
本专利技术涉及光学检测
，尤其涉及一种分时LED双红外在线物料分选装置及分选方法。
技术介绍
色选机是一种集光、机、电、气一体化的物料分选装置，传统的色选机采用的是可见光照明和成像技术，可依据物料颜色上的差异实现识别和分选，这也是色选机这个名称由来的原因。物料红外分选装置是一种新兴的色选机，相比于传统的可见光色选机，它除了可以根据物料颜色上的差异实现分选外，还能够分选一些颜色相同或相近而材质不同的物料。现有红外分选方法中有采用单一红外光源照明，单个红外相机采集物料信号的单红外分选方法，但该方法易受物料厚度、角度及光源光强衰减的影响，从而降低了分选精度，影响了分选效果。公布号为CN103454218A的“一种光路集成的物料分选光学系统”，采用了分束器使得在观察点同侧的不同位置的两种相机在同一时间能够从相同角度看到同一目标，准确的提取了相同目标由于光谱产生的差异，同时避免了由于观察角度不一致产生的差异。但是上述分选装置在实际装调分束器以及两种相机时，很难对准物料中的同一个色选点，如果随着色选机的通道数的增加，必然会给装调带来了很大的麻烦或增加了人力成本，而且两种相机和分束镜是相对独立安装的，设备在长期工作运行中，会降低设备运行的稳定性和可靠性。公布号为CN103480586A的“一种双红外在线塑料材质分选装置”公开了一种双红外分选设备，其中分光装置采用红外二向色镜或分束镜，塑料表面反射回的光经红外二向色镜或分束镜反射(透过)，两路信号再经红外带通滤光片后，由各自的镜头接收，成像在红外线阵传感器上。该方案基于空间分束原理收集到塑料表面的两路红外反射信号来实现PET和PVC塑料的在线材质分选。考虑到该方案应用在红外波段的光电器件都比较昂贵，如红外探测器，红外滤光片，红外分束镜或红外二向色镜等，同时为了收集到塑料的两路红外信号，又必须采用两个红外探测器，这无疑又使成本增加了一倍；此红外设备照明装置采用的是卤素灯照明装置，会带来较多的热量，考虑到有些机型需采取主动风冷或水冷散热或温控装置降低卤素灯带来的热量以免影响机器的性能；另外，该红外设备增加可见光相机色选时，需要在红外卤素灯光源前加装滤光玻璃以避免卤素灯光源中的可见光成分对可见光相机性能的影响，但滤光玻璃受热或受力不均很容易炸裂，这样也会降低设备运行的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种分时LED双红外在线物料分选装置及分选方法，成本低、结构简单、稳定可靠且易于装调。本专利技术采用以下技术方案：一种分时LED双红外在线物料分选装置，其中，包括：红外LED照明光源，用于给待分选物料提供红外光照明；所述红外LED照明光源包括波长不同的第一红外LED光源和第二红外LED光源；图像采集模块，用于采集物料的红外散射信号；LED驱动模块，用于提供PWM波控制第一红外LED光源和第二红外LED光源的周期亮暗信号，以及同步触发图像采集模块采集物料散射信号；以及成像与控制模块，用于将图像采集模块采集的两个波段的图像进行合成，生成双红外图像，并根据所述双红外图像对所述待分选物料进行分选。优选的，所述第一红外LED光源和第二红外LED光源均匀交错排布或上下两行等间距排布。优选的，所述第一红外LED光源的波长为900～1100nm，所述第二红外LED光源的波长为1100～1300nm。优选的，还包括吹嘴和吹阀，所述吹阀和成像与控制模块连接，所述吹阀通过气管与吹嘴连接。优选的，还包括可见光分选模块，用于提供可见光照亮待分选物料，并接收待分选物料散射的可见光，根据物料散射的可见光进行颜色分选；所述可见光分选模块包括可见光光源和可见光相机。优选的，还包括振动器和滑道，所述振动器和滑道相连。一种分时LED双红外在线物料分选方法，包括：点亮红外LED照明光源，并触发LED驱动模块；发出PWM波驱动第一红外LED光源和第二红外LED光源交替亮暗，并同步触发图像采集模块采集；通过振动器将待分选物料平稳输送并沿着滑道到达待分选位置，待分选物料被两波段的第一红外LED光源和第二红外LED光源照明后的散射光，由图像采集模块经LED驱动模块同步触发采集；图像采集模块将采集到的两波段图像数据输送至控制系统；控制系统根据两波段图像进行比值法处理对待分选物料进行分选。优选的，所述点亮红外LED照明光源，并触发LED驱动模块，包括：通过触摸屏点击开启光源按钮，点亮红外LED照明光源；触摸屏发送命令至LED驱动模块，触发LED驱动模块工作。优选的，所述控制系统根据两波段图像进行比值法处理对待分选物料进行分选，包括：控制系统接收图像采集模块采集到的图像数据后做比值法运算，并根据设定的阈值和触摸屏设定好的延时时间对待分选物料进行分选。本专利技术的有益效果如下：本专利技术根据物料在900-1700nm波长范围内的光谱特性，选择两个合适的波段，通过双波段红外成像的方法采集这两个波段下的物料图像，并利用这两个波段的红外信号比值来识别、分选待选物料，相对于单一波段红外设备利用的红外灰度绝对值法，此方法能够消除物料厚度、角度及光源光强衰减的影响，从而提高了物料的分选精度和分选效果。附图说明图1分时LED双红外在线分选物料装置的结构示意图。图2分时双红外LED照明光源排列方式示意图。图3为滑道的截面示意图。图4分时LED控制与同步触发相机时序图。图5是根据本专利技术一实施例的物料的分选方法的流程图。图中：1-触摸屏；2-LED驱动模块；3-红外LED照明光源；4-红外相机；5-振动器；6-可见光LED光源；7-控制模块；8-可见光相机；9-吹阀；10-滑道。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如图1、图2所示，本专利技术的物料分选装置包括：红外LED照明光源3，用于给待分选物料提供红外光照明；所述红外LED照明光源3包括波长不同的第一红外LED光源31和第二红外LED光源32；图像采集模块，用于采集物料的红外散射信号；本实施例中，图像采集模块为红外相机4；LED驱动模块2，用于提供PWM波控制第一红外LED光源31和第二红外LED光源32的周期亮暗信号，以及同步触发图像采集模块采集物料散射信号；以及成像与控制模块，用于将图像采集模块采集的两个波段的图像进行合成，生成双红外图像，并根据所述双红外图像对所述待分选物料进行分选。成像与控制模块包括红外相机4与控制模块7。在本专利技术的实施例中，红外LED照明光源3、LED驱动模块2分别置于待分选物料O的一侧。在一个实施例中，本专利技术还包括吹嘴和吹阀，所述吹阀9和成像与控制模块连接，所述吹阀9通过气管与吹嘴连接。如图2所示，红外LED照明光源3包括波长不同的第一红外LED光源31和第二红外LED光源32，优选的，第一红外LED光源31采用中心波长范围为900nm～1100nm的LED灯珠，第二红外LED光源32采用中心波长范围为1100nm～1300nm的LED灯珠，红外LED照明光源3的排布方式可采用图2a所示的上下两行等间隔排布，也可如图2b所示的单行两种波段LED交替排布的方式。另外，待分选物料可为瓜子、核桃、杏仁等坚果物料，但不限于这些物料，比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分时LED双红外在线物料分选装置，其特征在于：包括：红外LED照明光源，用于给待分选物料提供红外光照明；所述红外LED照明光源包括波长不同的第一红外LED光源和第二红外LED光源；图像采集模块，用于采集物料的红外散射信号；LED驱动模块，用于提供PWM波控制第一红外LED光源和第二红外LED光源的周期亮暗信号，以及同步触发图像采集模块采集物料散射信号；以及成像与控制模块，用于将图像采集模块采集的两个波段的图像进行合成，生成双红外图像，并根据所述双红外图像对所述待分选物料进行分选。

【技术特征摘要】
1.一种分时LED双红外在线物料分选装置，其特征在于：包括：红外LED照明光源，用于给待分选物料提供红外光照明；所述红外LED照明光源包括波长不同的第一红外LED光源和第二红外LED光源；图像采集模块，用于采集物料的红外散射信号；LED驱动模块，用于提供PWM波控制第一红外LED光源和第二红外LED光源的周期亮暗信号，以及同步触发图像采集模块采集物料散射信号；以及成像与控制模块，用于将图像采集模块采集的两个波段的图像进行合成，生成双红外图像，并根据所述双红外图像对所述待分选物料进行分选。2.根据权利要求1所述的分时LED双红外在线物料分选装置，其特征在于：所述第一红外LED光源和第二红外LED光源均匀交错排布或上下两行等间距排布。3.根据权利要求1所述的分时LED双红外在线物料分选装置，其特征在于：所述第一红外LED光源的波长为900～1100nm，所述第二红外LED光源的波长为1100～1300nm。4.根据权利要求1所述的分时LED双红外在线物料分选装置，其特征在于：还包括吹嘴和吹阀，所述吹阀和成像与控制模块连接，所述吹阀通过气管与吹嘴连接。5.根据权利要求1所述的分时LED双红外在线物料分选装置，其特征在于：还包括可见光分选模块，用于提供可见光照亮待分选物料，并接收待分选物料散射的可见光，根据物料散射的可见光进行颜色分...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜天信，汪洪波，杨贤良，
申请(专利权)人：合肥泰禾光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34