人工智能大米质检机器人及质检方法技术

人工智能大米质检机器人及质检方法，人工智能大米质检机器人主体包括人工智能大米质检机器人主体和系统服务器；所述人工智能大米质检机器人主体包括箱体，所述箱体上设有入料口和出料口，所述箱体内设有喂料机构、传送机构和上下双面机器视觉机构，所述入料口与喂料机构相连通，所述喂料机构与传送机构相连通，所述传送机构穿过上下双面机器视觉机构，所述传送机构与出料口相连通，所述上下双面机器视觉机构与系统服务器相连；所述喂料机构采取传感器加智能控制的方式。本发明专利技术还包括一种大米质检方法。利用本发明专利技术，可实现现代化技术手段检测大米全指标，能解决大米品质快速在线动态检测这一世界性难题与粮食流通快速检测瓶颈。

Artificial intelligence rice quality inspection robot and quality inspection method

The main body of the artificial intelligence rice quality inspection robot includes the artificial intelligence rice quality inspection robot main body and the system server; the artificial intelligence rice quality inspection robot main body includes the box body, the box body is provided with the inlet and the outlet, the box body is provided with the feeding mechanism, the box body is provided with the feeding mechanism, and the rice quality inspection robot main body comprises the box body. The feeding mechanism is connected with the conveying mechanism. The conveying mechanism passes through the upper and lower double-sided machine vision mechanism. The conveying mechanism is connected with the outlet. The upper and lower double-sided machine vision mechanism is connected with the system server. The feeding mechanism adopts sensor and intelligent control mode. The invention also includes a rice quality inspection method. The invention can realize the detection of the whole index of rice by modern technical means, and can solve the worldwide difficult problem of fast on-line dynamic detection of rice quality and the bottleneck of fast detection of grain circulation.

【技术实现步骤摘要】
人工智能大米质检机器人及质检方法
本专利技术涉及大米品质物理检测设备与方法，具体涉及一种人工智能大米质检机器人及质检方法。
技术介绍
按照大米国家标准GB1354-2009规定，大米品质检测指标包含留（留胚、留皮）、碎（大碎、中碎、小碎)、垩（垩白、重度垩白、未熟）、病（病斑、针尖病斑）、黄（重度黄、中度黄、轻度黄）、品种互混等。目前，指标检测靠人工感官识别，特别是在大米生产企业，在生产过程中，砻谷脱壳率、碎糙米、未熟糙米、碾米精度、抛光精度、糠粉粒、开糙率、经纹粒、炸腰粒的生产指标检测，是靠人工抓一把，目测估量是否达标等原始的方法，其中，人工感官无法准确识别大碎、中碎、小碎，重垩、垩白无法准确区分，碾白的精度与抛光精度无法度量，同时人工感官鉴定受人为因素和外界环境的影响，难以客观、公平、准确。目前，在大米加工过程中，各流程控制节点的相应质量指标检测仅能依靠人工取料、人工送料、人工感官检测、人工向生产部门反馈检测信息，这使得生产设备的调制要落后数小时，严重滞后使大米加工工艺难以得到提高，并且人工检测效率低下，靠人工感官识别完成大米全指标检测，易受环境和人员因素干扰，缺乏统一的度量工具。大米国家标准GB1354-2009对各指标有明确的定义，靠人工感官执行国家标准，易受到人为因素的影响产生偏差；没有统一度量的尺子；缺乏现代化技术手段，检测效率低下。CN207188252U于2018年4月6日公开了一种粮食不完善粒质检系统，是通过以螺旋机构喂料、光学玻璃圆盘送料、上下双视觉相对摄取物料图像，然后将被检测对象与图像库中图像进行机械比对方式识别、在玻璃圆盘上分拣称重，最终完成粮食不完善粒检测。这种检测设备与手段存在以下问题：（1）螺旋机构喂料方式通常只适用于标准件，当物料为粮食类的非标准件时，因为颗粒的大小、外形、长短、比重、完整程度的不同而容易出现堵料、漏料、出料不尽等状况，因而使得输送的样品不完全且严重影响效率。（2）光学玻璃圆盘送料方式，当圆盘转动达到一定转速时物料容易滑脱，同时，由于圆盘转动时产生的端跳使得送入视觉场中的样本缺乏稳定性，由此进一步使得获取的物料的测量空间失真，被检测物的原始信息发生严重偏差。（3）上下相对的视觉方式致使上下面视觉信息相互之间干扰，再进一步造成被检测物原始信息失真与产生更大偏差。（4）将被检测物的原始图像与标准样本的图像库进行机械比对不能适应粮食颗粒非标准特征识别，粮食不完善粒颗粒分类并不依照线性关系，使用机械比对进行硬性线性关系判别在实际工作中误差极大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种可对大米质量全指标进行自动检测的设备人工智能大米质检机器人。本专利技术进一步所要解决的技术问题是，提供一种利用所述人工智能大米质检机器人对大米进行质检的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种人工智能大米质检机器人，包括人工智能大米质检机器人主体和系统服务器；所述人工智能大米质检机器人主体包括箱体，所述箱体上设有入料口和出料口，所述箱体内设有喂料机构、传送机构和上下双面机器视觉机构，所述入料口与喂料机构相连通，所述喂料机构与传送机构相连通，所述传送机构穿过上下双面机器视觉机构，所述传送机构与出料口相连通，所述上下双面机器视觉机构与系统服务器相连；所述喂料机构包括喂料盒，所述喂料盒内设有一隔板，将喂料盒的腔体分为前腔和后腔，所述喂料盒底部设有一贯穿前腔和后腔的料槽，所述后腔靠近隔板料槽边上设有监视后腔是否有料的传感器Ⅰ，所述后腔设有水平方向监视料位的传感器Ⅱ，所述前腔靠近隔板处的料槽中心设有监视后腔是否出料的传感器Ⅲ，所述前腔料槽出口处上沿设有监视前腔是否堵料的传感器Ⅳ，所述喂料盒上设有防止后腔堵料的机构，所述喂料盒下部设有振动器，所述振动器与电压调制器相连，所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ、传感器Ⅲ、传感器Ⅳ、防止后腔堵料的机构、电压调制器与控制器相连，所述控制器与系统服务器相连。进一步，所述水平方向监视料位的传感器Ⅱ设在后腔水平方向距离底部的≥1cm（优选2-3cm）处。进一步，所述防止后腔堵料的机构包括舵机，所述舵机设在喂料盒外，所述舵机通过舵机连杆连有舵机拨片，所述舵机拨片位于后腔内，且靠近隔板和料槽。进一步，所述传送机构包括透明同步传送带和同步传送轮，所述同步传送轮布置在箱体上，所述同步传送轮上设有同步齿Ⅰ，所述透明同步传送带的边缘上设有同步齿Ⅱ，所述透明同步传送带的同步齿Ⅱ与同步传送轮的同步齿Ⅰ装配连接，所述透明同步传送带的上部分穿过上下双面机器视觉机构。进一步，所述上下双面机器视觉机构包括上机器视觉机构、上无影光源、上视觉底板、下机器视觉机构、下无影光源和下视觉底板，所述上机器视觉机构、上无影光源位于透明同步传送带上侧后方，所述上视觉底板设于透明同步传送带下侧，且位于上无影光源正下方，所述下机器视觉机构、下无影光源位于透明传送带下侧前方，所述下视觉底板设于透明同步传送带上侧，且位于下无影光源正上方。进一步，还设有导料条，所述导料条位于喂料机构与传送机构之间。进一步，还设有透明同步传送带清洁装置，所述透明同步传送带清洁装置包括上固定座和下固定座，所述上固定座与下固定座通过高度调节旋钮杆螺纹连接，所述上固定座和下固定座上分别设有清洁件，清洁时，让透明同步传送带位于上固定座和下固定座上的清洁件之间，调节高度调节旋钮杆，使上固定座与下固定座靠近，以便清洁件完成对透明同步传送带的清洁。本专利技术进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用所述人工智能大米质检机器人对大米进行质检的方法，包括以下步骤：将大米待检样品通过人工智能大米质检机器人主体的入料口到达喂料机构，同时通过传感器检测喂料机构中待检样品的走料状态，如果出现堵料状况，传感器将堵料信息经控制器传送给系统服务器，由系统服务器通过控制器控制电压调制器，进而驱动喂料机构的振动器振动，由喂料机构将待检样品一颗颗送到传送机构，由传送机构将大米待检样品送到上下双面机器视觉机构，通过上下双面机器视觉机构获取被测大米样品原始图像，再通过在系统服务器构建的支持图形处理的人工神经网络系统对每颗被测大米样品原始图像进行算法处理，将每颗被测大米样品的颜色、纹理、轮廓、尺寸、透明度、饱和度、灰度等特征转化为特征信息值，输入人工神经网络系统，与神经元上存储的对应特征信息值进行比较，得到对应特征信息值的隶属度，再用判别函数根据对应特征信息值的隶属度进行判别，分类统计；最后，由传送机构将检测完成的样品输出到出料口，整个质检过程全部自动完成。进一步，所述神经元上存储的对应特征信息值通过以下方式获取：将事先分类过的大米样品经喂料机构、传送机构送至上下双面机器视觉机构下，上下双面机器视觉机构获取每颗大米样品原始图像，通过支持图形处理的人工神经网络系统对每颗大米样品原始图像进行算法处理，将大米的颜色、纹理、轮廓、尺寸、透明度等特征转化为特征信息值，并存储在人工神经网络系统的神经元上，由此形成一个大米特征信息库。本专利技术中，所述喂料机构采取传感器加智能控制的方式，通过传感器传感的信息，系统可以判断是否堵料、是否空料、物料流动是否流畅均匀并能根据这些信息进行相应处理以保证喂料连续、稳定、均匀，不会出现堵料、漏料、出料不尽等状况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.人工智能大米质检机器人，包括人工智能大米质检机器人主体和系统服务器；所述人工智能大米质检机器人主体包括箱体，所述箱体上设有入料口和出料口，所述箱体内设有喂料机构、传送机构和上下双面机器视觉机构，所述入料口与喂料机构相连通，所述喂料机构与传送机构相连通，所述传送机构穿过上下双面机器视觉机构，所述传送机构与出料口相连通，所述上下双面机器视觉机构与系统服务器相连；其特征在于：所述喂料机构包括喂料盒，所述喂料盒内设有一隔板，将喂料盒的腔体分为前腔和后腔，所述喂料盒底部设有一贯穿前腔和后腔的料槽，所述后腔靠近隔板料槽边上设有监视后腔是否有料的传感器Ⅰ，所述后腔设有水平方向监视料位的传感器Ⅱ，所述前腔靠近隔板处的料槽中心设有监视后腔是否出料的传感器Ⅲ，所述前腔料槽出口处上沿设有监视前腔是否堵料的传感器Ⅳ，所述喂料盒上设有防止后腔堵料的机构，所述喂料盒下部设有振动器，所述振动器与电压调制器相连，所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ、传感器Ⅲ、传感器Ⅳ、防止后腔堵料的机构、电压调制器与控制器相连，所述控制器与系统服务器相连。

【技术特征摘要】
1.人工智能大米质检机器人，包括人工智能大米质检机器人主体和系统服务器；所述人工智能大米质检机器人主体包括箱体，所述箱体上设有入料口和出料口，所述箱体内设有喂料机构、传送机构和上下双面机器视觉机构，所述入料口与喂料机构相连通，所述喂料机构与传送机构相连通，所述传送机构穿过上下双面机器视觉机构，所述传送机构与出料口相连通，所述上下双面机器视觉机构与系统服务器相连；其特征在于：所述喂料机构包括喂料盒，所述喂料盒内设有一隔板，将喂料盒的腔体分为前腔和后腔，所述喂料盒底部设有一贯穿前腔和后腔的料槽，所述后腔靠近隔板料槽边上设有监视后腔是否有料的传感器Ⅰ，所述后腔设有水平方向监视料位的传感器Ⅱ，所述前腔靠近隔板处的料槽中心设有监视后腔是否出料的传感器Ⅲ，所述前腔料槽出口处上沿设有监视前腔是否堵料的传感器Ⅳ，所述喂料盒上设有防止后腔堵料的机构，所述喂料盒下部设有振动器，所述振动器与电压调制器相连，所述传感器Ⅰ、传感器Ⅱ、传感器Ⅲ、传感器Ⅳ、防止后腔堵料的机构、电压调制器与控制器相连，所述控制器与系统服务器相连。2.根据权利要求1所述的人工智能大米质检机器人，其特征在于：所述水平方向监视料位的传感器Ⅱ设在后腔水平方向距离底部的≥1cm处。3.根据权利要求1或2所述的人工智能大米质检机器人，其特征在于：所述防止后腔堵料的机构包括舵机，所述舵机设在喂料盒外，所述舵机通过舵机连杆连有舵机拨片，所述舵机拨片位于后腔内，且靠近隔板和料槽。4.根据权利要求1或2所述的人工智能大米质检机器人，其特征在于：所述传送机构包括透明同步传送带和同步传送轮，所述同步传送轮布置在箱体上，所述同步传送轮上设有同步齿Ⅰ，所述透明同步传送带的边缘上设有同步齿Ⅱ，所述透明同步传送带的同步齿Ⅱ与同步传送轮的同步齿Ⅰ装配连接，所述透明同步传送带的上部分穿过上下双面机器视觉机构。5.根据权利要求4所述的人工智能大米质检机器人，其特征在于：所述上下双面机器视觉机构包括上机器视觉机构、上无影光源、上视觉底板、下机器视觉机构、下无影光源和下视觉底板，所述上机器视觉机构、上无影光源位于透明同步传送带上...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志荣，
申请(专利权)人：长沙荣业软件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43