一种用于种子外观品质的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于种子外观品质的检测装置及方法，包括触控显示器、抽屉载物台、五通道相机、配套光源和主机区组成机箱架，触控显示器倾斜嵌入在机箱架的顶部，抽屉载物台设置在机箱架的中间，抽屉载物台的上方设置有配套光源，配套光源的上方中间、触控显示器的底部设置有五通道相机，抽屉载物台的下方设置有LED背光板，机箱架的后面设置有供电和数据处理用的主机区。实现对批量种子精准、智能的优选和品质分级，提高检测时的效率，包括对批量种子的破损率、病变率、杂质率等数据指标全面客观的综合分析和判断，本发明专利技术实用性强，筛选准确度高，自动化检测分析，从而帮助生产企业大幅节约检测成本并提高种子来源品质。大幅节约检测成本并提高种子来源品质。大幅节约检测成本并提高种子来源品质。

【技术实现步骤摘要】
一种用于种子外观品质的检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及种子检测
，尤其涉及一种用于种子外观品质的检测装置及方法。

技术介绍

[0002]针对于种子的外观品质检测，目前在种子生产储存过程中，种子的外观品质检测方法主要是通过人工的自主鉴定、肉眼结合参照物的直观分析或器械的检测。靠人工检查的方法进行评估，不仅费时费力，且检测结果很大程度上依赖于检验人员的主观性，检验人员水平的良莠不齐及评判标准的地域性差别，使得当前无法实现种子的外观品质检测的快速、精准判别；而器械检测主要是基于图像处理技术的种子外观品质检测模拟，其估测模型依靠图像的RGB三通道值,具有可变性，不稳定。其次是基于近红外技术的种子定量分析与建模方法，包括线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归等方法。以上两种检测方法不仅费时费力，而且劳动强度大，工艺复杂、易破坏试验样品、不稳定等缺陷，从而导致无法快速无损精准检测稻米的外观品质并实现准确的分类。在国内外农业公司，图像技术在种子上的应用比较领先，已在外观品质检测和生产工艺中得以推广，但是利用机器视觉技术为主导，将图像处理技术和近红外技术相结合建立检测模型的研究较少，且将检测模型和硬件平台以及软件操作界面的综合研究较少，传统的器械检测主要通过RGB三通道相机检测，具有可变性，不稳定等缺陷，从而导致无法快速精准的检测种子的外观品质并实现准确的分类。考虑前人的不足，本应用在图像处理、建模方法上做出革新。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于种子外观品质的检测装置及方法，解决无法快速无损、精准检测种子的品质并准确分级的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种用于种子外观品质的检测装置及方法，包括机箱架、触控显示器、抽屉载物台、五通道相机和主机区，所述触控显示器倾斜嵌入在所述机箱架的顶部，所述抽屉载物台设置在所述机箱架的内部且位于中间位置，所述抽屉载物台的上方设置有配套光源，所述五通道相机安装在所述机箱架的顶端，且位于所述配套光源的上方中间，所述抽屉载物台的下方设置有LED背光板，且所述LED背光板位于所述机箱架的底部，所述机箱架的后面设置有供电和数据处理用的所述主机区；所述触控显示器、五通道相机、配套光源均与所述主机区电连接。
[0006]进一步的，所述抽屉载物台设置在所述谷物槽内，所述谷物槽内置双侧滑轨，抽拉所述抽屉载物台在所述双侧滑轨上作直线往复运动，所述抽屉载物台的外侧下方且贴近机箱架处设置有种子回收槽；所述抽屉载物台上平铺有待检测种子，待检测种子检测结束后随所述抽屉载物台拉出并回收至所述种子回收槽内。
[0007]进一步的，所述触控显示器的后端设置有第一散热扇，所述主机区的下方设置有
第二散热扇，所述主机区的后面开设有散热孔。
[0008]进一步的，所述配套光源包括两种光源的LED灯珠，分别是不同波段的白炽光和近红外光的LED灯珠；所述五通道相机拍摄的图像包括RGB图像和双通道的近红外图像。
[0009]进一步的，所述触控显示器作为整体控制操作区采用液晶显示屏，所述触控显示器上设置有三个界面，包括登录界面、图像采集储存界面和数据显示界面，所述图像采集储存界面与所述主机区内的图像处理模块连接，所述数据显示界面与所述主机区内的建立模型模块连接。
[0010]进一步的，包括以下步骤：
[0011]步骤一、检查装备完整性并连通电源；启动触控显示器，登录界面输入账号后转到图像采集储存界面；
[0012]步骤二、取500
‑
1000粒种子平铺到抽屉载物台上；打开配套光源和LED背光板；
[0013]步骤三、图像采集及处理；操控所述五通道相机拍摄图像，所述图像采集储存界面转化并显示出所述图像，操作数据显示界面完成所述图像的种子品质分析结果；
[0014]步骤四、图像采集完成后，沿滑轨抽出抽屉载物台，将种子倾斜倒入种子回收槽；
[0015]再将新的种子放在抽屉载物台内进行新的检测，完成新的一组种子的检测作业。
[0016]进一步的，所述五通道相机拍摄图像并传递给所述主机区的图像处理模块，所述图像经过处理后通过所述图像采集储存界面显示出来，图像处理模块将采集的图像通过RGB三通道和双通道的NIR图像进行叠加处理后；再经过采用分水岭分割和阈值分割相结合的处理办法后；再经过图像去噪时进行多次的腐蚀、膨胀、开运算后，最后运用最小外接矩阵算法精准的计算出每一粒种子的长、宽和面积。
[0017]进一步的，所述数据显示界面将处理后的图像传递给建立模型模块，所述主机区将处理后的图像导入2D
‑
CNN算法进行分级训练并建立模型，将处理后的图像进行第一级品质识别和第二级缺陷识别后，最后理化分析、公式计算出品质合格率。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0019]本专利技术一种用于种子外观品质的检测装置及方法，通过设计的硬件平台和软件框架，组成一套快速精准检测种子品质的检测机箱架，基于高分辨率的可见光和近红外成像技术，软件框架通过机器视觉技术、图像处理技术和近红外成像技术的结合，采用机器视觉和深度学习算法对批量种子的外观形状，可以快速、精准的提供种子的图像采集，实现对批量种子精准、智能的优选和品质分级，提高检测时的效率，包括对批量种子的破损率、病变率、杂质率等数据指标全面客观的综合分析和判断，与市场上的通用检测仪器相比，本专利技术实用性强，筛选准确度高，自动化检测分析，从而帮助生产企业大幅节约检测成本并提高种子来源品质。
附图说明
[0020]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0021]图1为本专利技术用于种子外观品质的检测装置示意图；
[0022]图2为本专利技术用于种子外观品质的检测装置软件分析原理图；
[0023]附图标记说明：1、触控显示器；2、谷物槽；3、种子回收槽；4、抽屉载物台；5、五通道相机；6、配套光源；7、主机区；8、LED背光板；9、第一散热扇；10、散热孔；12、机箱架；13、第二
散热扇。
具体实施方式
[0024]如图1所示，一种用于种子外观品质的检测装置及方法，包括机箱架11、触控显示器1、抽屉载物台4、五通道相机5和主机区7，所述触控显示器1倾斜嵌入在所述机箱架11的顶部，所述抽屉载物台4设置在所述机箱架11的内部且位于中间位置，所述抽屉载物台4的上方设置有配套光源6，所述五通道相机5安装在所述机箱架11的顶端，且位于所述配套光源6的上方中间，所述抽屉载物台4的下方设置有LED背光板8，且所述LED背光板8位于所述机箱架11的底部，所述机箱架11的后面设置有供电和数据处理用的所述主机区7；所述触控显示器1、五通道相机5、配套光源6均与所述主机区7电连接。通过五通道相机5配合使用配套光源6，对下方抽屉载物台4盛放的种子进行图像采集，然后经过机箱架7内部软件的分析，得出种子的外观品质信息，LED背光板8的作用是使种子图像的轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于种子外观品质的检测装置，其特征在于：包括机箱架(11)、触控显示器(1)、抽屉载物台(4)、五通道相机(5)和主机区(7)，所述触控显示器(1)倾斜嵌入在所述机箱架(11)的顶部，所述抽屉载物台(4)设置在所述机箱架(11)的内部且位于中间位置，所述抽屉载物台(4)的上方设置有配套光源(6)，所述五通道相机(5)安装在所述机箱架(11)的顶端，且位于所述配套光源(6)的上方中间，所述抽屉载物台(4)的下方设置有LED背光板(8)，且所述LED背光板(8)位于所述机箱架(11)的底部，所述机箱架(11)的后面设置有供电和数据处理用的所述主机区(7)；所述触控显示器(1)、五通道相机(5)、配套光源(6)均与所述主机区(7)电连接。2.根据权利要求1所述的用于种子外观品质的检测装置，其特征在于：所述抽屉载物台(4)设置在所述谷物槽(2)内，所述谷物槽(2)内置双侧滑轨，抽拉所述抽屉载物台(4)在所述双侧滑轨上作直线往复运动，所述抽屉载物台(4)的外侧下方且贴近机箱架(11)处设置有种子回收槽(3)；所述抽屉载物台(4)上平铺有待检测种子，待检测种子检测结束后随所述抽屉载物台(4)拉出并回收至所述种子回收槽(3)内。3.根据权利要求1所述的用于种子外观品质的检测装置，其特征在于：所述触控显示器(1)的后端设置有第一散热扇(9)，所述主机区(7)的下方设置有第二散热扇(12)，所述主机区(7)的后面开设有散热孔(10)。4.根据权利要求1所述的用于种子外观品质的检测装置，其特征在于：所述配套光源(6)包括两种光源的LED灯珠，分别是不同波段的白炽光和近红外光的LED灯珠；所述五通道相机(5)拍摄的图像包括RGB图像和双通道的近红外图像。5.根据权利要求1所述的用于种子外观品质的检测装置，其特征在于：所述触控显示器(1)作为整体控制操作区采用液晶显示屏，所述触控...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓飞，张博，范保江，孙磊，索雪松，王林柏，何杨帆，海妍，李旭东，李玉超，崔曦文，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：