一種甘蔗段視覺分選系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其包括切段裝置、圖像采集裝置、分選裝置和傳送裝置，用以將甘蔗切段的所述切段裝置設(shè)有甘蔗傳送入口和甘蔗段出口，所述切段裝置的甘蔗段出口設(shè)于所述傳送裝置的入口處；用以采集從甘蔗段出口排至傳送裝置上的甘蔗段圖像的所述圖像采集裝置設(shè)于所述甘蔗段出口之后的傳送裝置的上方或周圍，用以剔除特定甘蔗段的所述分選裝置設(shè)于所述圖像采集裝置之后的傳送裝置上。本系統(tǒng)可以通過遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)化控制，將有莖節(jié)的甘蔗段和無莖節(jié)的甘蔗段區(qū)分開，有莖節(jié)甘蔗段可作為種子，運(yùn)往田地；無莖節(jié)甘蔗段可作為制糖原料，運(yùn)往工廠進(jìn)行加工。這樣減少了糖料資源的浪費(fèi)，同時(shí)，減少了運(yùn)輸甘蔗的工作量和勞動(dòng)力。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于甘蔗種植領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于甘蔗段種植和分選的視覺分 選系統(tǒng)。 一種甘蔗段視覺分選系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，世界主要產(chǎn)糖國家所用的甘蔗種植機(jī)主要有整桿式、實(shí)時(shí)切種式和預(yù)切種 式三種型式。整桿式甘蔗種植機(jī)將蔗種整桿地?cái)[放在由開溝器開出的溝內(nèi)；實(shí)時(shí)切種式種 植作業(yè)機(jī)作業(yè)時(shí)，整桿蔗種被喂入切種器，切成甘蔗段后擺放在開出的溝內(nèi)；預(yù)切種式甘蔗 種植機(jī)采用預(yù)先切好的甘蔗段，喂入擺種機(jī)構(gòu)將蔗段擺放在溝內(nèi)。但無論是哪種種植方式 都需要將整根甘蔗運(yùn)到田地里，這樣浪費(fèi)了大量的勞動(dòng)力，同時(shí)，也將沒有莖節(jié)的甘蔗段埋 入地里，造成了不必要的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是為了克服上述問題，提供一種甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，它可以 有效地將有莖節(jié)甘蔗段和無莖節(jié)甘蔗段區(qū)分開，減少了糖料資源的浪費(fèi)，節(jié)省了運(yùn)輸甘蔗 的工作量和勞動(dòng)力。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括如下內(nèi)容：
[0005] -種甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其包括切段裝置、圖像采集裝置、分選裝置和傳送裝 置，用以將甘蔗切段的所述切段裝置設(shè)有甘蔗傳送入口和甘蔗段出口，所述切段裝置的甘 蔗段出口設(shè)于所述傳送裝置的入口處；用以采集從甘蔗段出口排至傳送裝置上的甘蔗段圖 像的所述圖像采集裝置設(shè)于所述甘蔗段出口之后的傳送裝置的上方或周圍，用以剔除特定 甘蔗段的所述分選裝置設(shè)于所述圖像采集裝置之后的傳送裝置上。
[0006] 本系統(tǒng)可以通過遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)化控制，將有莖節(jié)的甘蔗段和無莖節(jié)的甘蔗段區(qū) 分開，有莖節(jié)甘蔗段可作為種子，運(yùn)往田地；無莖節(jié)甘蔗段可作為制糖原料，運(yùn)往工廠進(jìn)行 加工。這樣減少了糖料資源的浪費(fèi)，同時(shí)，減少了運(yùn)輸甘蔗的工作量和勞動(dòng)力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖中1.甘鹿，2.傳送帶，3.對(duì)棍，4.升降桿，5.環(huán)形光源，6.相機(jī)，7.鏡頭，8.分 選板，9.步進(jìn)電機(jī)，11.切段裝置，12.圖像采集裝置，13.分選裝置，14.傳送裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 如圖1所示，本甘蔗段視覺分選系統(tǒng)包括切段裝置11、圖像采集裝置12、分選裝置 13和傳送裝置14。所述切段裝置11是將完整或較長的甘蔗切成段的裝置，切段裝置11包 括甘蔗傳送入口和甘蔗段出口，其中甘蔗段出口設(shè)于傳送裝置的入口處，例如可以直接設(shè) 于傳送裝置入口的上方，或是通過垂直或傾斜的管道連接至傳送裝置入口，使切段裝置11 切成的甘蔗段送至傳送裝置14上。圖像采集裝置12可以設(shè)置在傳送裝置14的上方或周 圍，圖像采集裝置12采集從甘蔗段出口排至傳送裝置上的甘蔗段的圖像。分選裝置13可以 設(shè)置在傳送裝置14的傳送末段或中段，分選裝置13只要位于圖像采集裝置12之后即可， 分選裝置13將經(jīng)過圖像采集裝置12采集圖像的特定甘蔗段剔除出傳送裝置14,而在傳送 裝置14上留下另一種甘蔗段。其中分選裝置13可以只剔除有莖節(jié)的甘蔗段而在傳送裝置 14上留下無莖節(jié)甘蔗段，也可以只剔除無莖節(jié)的甘蔗段而在傳送裝置14上留下有莖節(jié)甘 蔗段。以下詳述本系統(tǒng)的各個(gè)裝置。
[0011] 切段裝置11將從入口送入的長甘蔗切成甘蔗段，具體可采用多種切割方式，如采 用切割刀或鍘刀上下或傾斜切段，也可采用圓輥傳送并輔以切刀切段，圖2中采用了對(duì)輥 切段的方式，即切段裝置包括對(duì)輥3和切刀，對(duì)輥之間設(shè)有供甘蔗通過的間隙，切刀可設(shè)于 對(duì)輥上或?qū)佒?，切刀將通過對(duì)輥的甘蔗切成甘蔗段。切段裝置可以包括外殼以及甘蔗 傳送入口和甘蔗段出口，甘蔗段出口設(shè)于傳送裝置的入口處。
[0012] 傳送裝置14是將切得的甘蔗段傳送至后續(xù)的圖像采集裝置12以及分選裝置13， 具體可采用多種傳送設(shè)施，優(yōu)選采用傳送帶2和傳送輥，如圖2所示，傳送帶2為環(huán)形，傳送 輥設(shè)于傳送帶的兩端使傳送帶沿環(huán)形循環(huán)傳送。一般情況下，切段裝置的甘蔗段出口設(shè)于 傳送帶的入口段，圖像采集裝置12設(shè)于傳送帶的中段，分選裝置13設(shè)于傳送帶的中后段或 末端。
[0013] 圖像采集裝置12用以采集從甘蔗段出口排至傳送裝置上的甘蔗段的圖像，圖像 采集裝置12的核心設(shè)備是相機(jī)或攝像頭，一般情況下，圖像采集裝置12包括核心設(shè)備和固 定裝置，固定裝置可以將核心設(shè)備活動(dòng)連接在傳送裝置上或傳送裝置的周圍。進(jìn)一步的，圖 像采集裝置12還可以包括光源和升降桿，光源設(shè)于核心設(shè)備的鏡頭上或鏡頭周圍，升降桿 連接在所述固定裝置上，升降桿的一端與核心設(shè)備相連，升降桿可以控制核心設(shè)備上下或 左右移動(dòng)。以圖2為例，圖像采集裝置12包括固定裝置、升降桿4、環(huán)形光源5、相機(jī)或攝像 頭6和鏡頭7,固定裝置固定連接在傳送裝置上，升降桿4連接在固定裝置上，升降桿4的一 端與相機(jī)或攝像頭6的末端相連，相機(jī)或攝像頭6的前端與鏡頭7相連，在相機(jī)或攝像頭的 鏡頭上或鏡頭周圍連接環(huán)形光源5。
[0014] 圖像采集裝置12采集的圖像信息可以通過遠(yuǎn)程控制端(如監(jiān)視器）或自動(dòng)控制系 統(tǒng)(如單片機(jī)或電腦）判斷當(dāng)前通過傳送裝置的甘蔗段是有莖節(jié)的還是無莖節(jié)的，然后通過 人工遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)控制利用后續(xù)的分選裝置將同一種甘蔗段拔離出傳送裝置，這樣傳送 裝置可以將另一種甘蔗段從傳送出口傳出。
[0015] 本實(shí)用新型對(duì)分選裝置13的具體結(jié)構(gòu)并無特定要求，只要能夠在需要時(shí)將甘蔗 段從傳送裝置的正常傳送過程中移除即可，可以采用往復(fù)平行移推的裝置(例如往復(fù)驅(qū)動(dòng) 裝置帶動(dòng)推頭將所需的甘蔗段推出傳送裝置）或循環(huán)旋轉(zhuǎn)移推的裝置(例如電機(jī)帶動(dòng)推頭 或推板將所需的甘蔗段推出傳送裝置）等等。本實(shí)用新型中采用的一種優(yōu)選方案為分選裝 置13包括步進(jìn)電機(jī)9和分選板8,步進(jìn)電機(jī)9固定連接在傳送裝置的末端上或傳送裝置的 周圍，分選板8為長方形、橢圓形或其他規(guī)則形狀（圖2中采用長方形)，分選板8的中軸連 接在步進(jìn)電機(jī)9的驅(qū)動(dòng)軸上，從分選板8的中軸至分選板8的一邊末端的長度恰好等于或 略小于步進(jìn)電機(jī)9的驅(qū)動(dòng)軸至傳送裝置傳送面的距離，這樣當(dāng)需要時(shí)，通過步進(jìn)電機(jī)9旋轉(zhuǎn) 分選板8,將經(jīng)過的甘蔗段從傳送裝置上移除；即分選板8能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將甘蔗段從所 傳送裝置上拔離。
[0016] 本甘蔗段視覺分選系統(tǒng)還可以包括圖像監(jiān)視裝置和分選控制裝置，圖像監(jiān)視裝置 的信息入口通過連線與所述圖像采集裝置的圖像信息出口相連，分選控制裝置的控制信息 出口通過連線與分選裝置的控制信息入口相連。圖像監(jiān)視裝置具體可以是各種監(jiān)視器，工 作人員可以通過近程或遠(yuǎn)程的圖像監(jiān)視裝置判斷出當(dāng)前從傳送裝置上通過的甘蔗段是有 莖節(jié)的還是無莖節(jié)的，然后通過分選控制裝置控制分選裝置將某一種甘蔗段從傳送裝置上 移除，如控制分選裝置統(tǒng)一將有莖節(jié)的甘蔗段移除，或統(tǒng)一將無莖節(jié)的甘蔗段移除。
[0017] 本甘蔗段視覺分選系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括自動(dòng)分析控制裝置，例如采用單片機(jī)或 電腦，圖像采集裝置的圖像信息出口通過連線連接單片機(jī)或電腦，單片機(jī)或電腦的控制信 息出口通過連線連接分選裝置的控制信息入口。一種操作方式是
[0018] 經(jīng)由筆記本電腦或單片機(jī)上的Matlab軟件收集相機(jī)采集甘蔗段的圖像，并通過 Matlab上的算法識(shí)別出采集到的甘蔗段圖像是否有莖節(jié)，然后通過Matlab與單片機(jī)之間 的串口通信給單片機(jī)發(fā)送信號(hào)，單片機(jī)根據(jù)信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)9進(jìn)行控制，統(tǒng)一將有莖節(jié)的 甘蔗段或無莖節(jié)的甘蔗段剔出傳送帶，從而達(dá)到對(duì)甘蔗段分選的目的。
【權(quán)利要求】
1. 一種甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于其包括切段裝置、圖像采集裝置、分選裝置和 傳送裝置，用以將甘蔗切段的所述切段裝置設(shè)有甘蔗傳送入口和甘蔗段出口，所述切段裝 置的甘蔗段出口設(shè)于所述傳送裝置的入口處；用以采集從甘蔗段出口排至傳送裝置上的甘 蔗段圖像的所述圖像采集裝置設(shè)于所述甘蔗段出口之后的傳送裝置的上方或周圍，用以剔 除特定甘蔗段的所述分選裝置設(shè)于所述圖像采集裝置之后的傳送裝置上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于所述圖像采集裝置包括相 機(jī)和固定裝置，所述固定裝置將相機(jī)活動(dòng)連接在所述傳送裝置上或傳送裝置的周圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于所述圖像采集裝置包括攝 像頭和固定裝置，所述固定裝置將攝像頭活動(dòng)連接在所述傳送裝置上或傳送裝置的周圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于所述圖像采集裝置包 括光源和升降桿，所述光源設(shè)于相機(jī)或攝像頭的鏡頭上或鏡頭周圍，所述升降桿連接在所 述固定裝置上，升降桿的一端與所述相機(jī)或攝像頭相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于所述分選裝置包括步進(jìn)電 機(jī)和分選板，所述步進(jìn)電機(jī)固定連接在傳送裝置的末端上或傳送裝置的周圍，能夠在轉(zhuǎn)動(dòng) 過程中將甘蔗段從所述傳送裝置上拔離的分選板連接在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括圖像監(jiān)視裝置 和分選控制裝置，所述圖像監(jiān)視裝置的信息入口通過連線與所述圖像采集裝置的圖像信息 出口相連，所述分選控制裝置的控制信息出口通過連線與所述分選裝置的控制信息入口相 連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗段視覺分選系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括單片機(jī)或電 腦，所述圖像采集裝置的圖像信息出口通過連線連接所述單片機(jī)或電腦，所述單片機(jī)或電 腦的控制信息出口通過連線連接所述分選裝置的控制信息入口。
【文檔編號(hào)】B07C5/34GK203875021SQ201420221746
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】尹文慶, 譚浩, 鄭英模 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)