糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置及檢測方法，屬于糧食顆粒霉變檢測設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種可準(zhǔn)確檢測糧食顆粒霉變情況的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置。其特征在于：殼體（1）左側(cè)下部設(shè)有進(jìn)料口（2），右側(cè)上部設(shè)有出料口（5），取樣機(jī)構(gòu)（6）貫穿在進(jìn)料口（2）與出料口（5）之間，且將糧食顆粒由進(jìn)料口（2）輸送至出料口（5）處，出料口（5）外側(cè)設(shè)有與殼體（1）固定連接的出料倉（4），通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用同一裝置檢測同一糧堆的不同深度的糧食顆粒霉變程度，可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的判斷黃曲霉毒素感染情況。
【專利說明】糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置及檢測方法，屬于糧食顆粒霉變檢測設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種可準(zhǔn)確檢測糧食顆粒霉變情況的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是農(nóng)業(yè)大國，2013年糧食總產(chǎn)量突破6億噸，是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)大國。糧食在收獲、貯藏和加工的過程中極易受到霉菌污染，發(fā)生霉變不僅影響糧食的風(fēng)味和外觀，而且含有對人、畜有害的霉菌毒素，食用霉變糧食對人、畜生命造成嚴(yán)重威脅。
[0003]其中，黃曲霉毒素主要是由黃曲霉(aspergillus flavus)寄生曲霉(a.parasiticus )產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，尤其在濕熱地區(qū)的糧食、飼料和食品中出現(xiàn)黃曲霉毒素的機(jī)率很高，黃曲霉菌毒素對家畜和人體危害很大，因此檢出感染黃曲霉毒素的糧食顆粒尤為重要。
[0004]目前，絕大多數(shù)糧食加工企業(yè)，主要依靠肉眼觀測判斷糧食顆粒是否發(fā)生霉變，并人工揀出霉變顆粒。常規(guī)化學(xué)分析具有較高的準(zhǔn)確度和可靠性。但是，無論是化學(xué)分析還是儀器分析，其試樣的預(yù)處理、試驗(yàn)本身的耗時(shí)以及對物料的破壞又是許多場合所不允許的。雖然現(xiàn)在可采用種子光電分選機(jī)，但這類色選機(jī)普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，難以普及，且僅有合格及不合格兩個(gè)分級級別。因此尋找一種能夠快速、準(zhǔn)確檢測糧食霉變程度和是否感染黃曲霉毒素的方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可檢測不同深度的糧食顆粒霉變程度、便于判斷黃曲霉毒素感染情況的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置及檢測方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的取樣機(jī)構(gòu)，殼體左側(cè)下部設(shè)有進(jìn)料口，右側(cè)上部設(shè)有出料口，取樣機(jī)構(gòu)貫穿在進(jìn)料口與出料口之間，將糧食顆粒由進(jìn)料口輸送至出料口處，出料口外側(cè)設(shè)有與殼體固定連接的出料倉，出料口與出料倉上部相連通，出料倉頂部設(shè)有圖像采集機(jī)構(gòu)，中部設(shè)有儲料裝置，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，糧食顆粒從出料倉底部出口卸出。將殼體插入糧倉內(nèi)一定深度，利用取樣機(jī)構(gòu)通過進(jìn)料口將糧倉內(nèi)的糧食顆粒取出并輸送至出料口處，并通過出料口處的圖像采集機(jī)構(gòu)對卸出的糧食顆粒進(jìn)行拍照記錄，以此類推，可對糧倉中不同深度的多個(gè)位置的糧食顆粒進(jìn)行拍照記錄，便于結(jié)合多個(gè)位置的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)而判斷糧食顆粒的霉變情況。
[0007]所述的取樣機(jī)構(gòu)為皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括上帶輪、同步皮帶、取料斗和下帶輪，上帶輪通過同步皮帶連接下帶輪，上帶輪一側(cè)的殼體內(nèi)壁上裝有步進(jìn)電機(jī)，上帶輪連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，下帶輪通過轉(zhuǎn)軸固定安裝在殼體內(nèi)下部；同步皮帶外側(cè)上裝有取料斗。
[0008]所述的取料斗在同步皮帶上均布多個(gè)，相鄰兩個(gè)取料斗之間的距離等于上帶輪和下帶輪的外緣周長的四分之一；取料斗的開口面的長度與寬度相等，且寬度與同步皮帶的寬度相等，取料斗的深度大于等于2厘米。
[0009]所述的取樣機(jī)構(gòu)為鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，包括上鏈輪、同步鏈條、取料斗和下鏈輪，上鏈輪通過同步鏈條連接下鏈輪，上鏈輪一側(cè)的殼體內(nèi)壁上裝有步進(jìn)電機(jī)，上鏈輪連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，下鏈輪通過轉(zhuǎn)軸固定安裝在殼體內(nèi)下部；同步鏈條外側(cè)上裝有多個(gè)取料斗。
[0010]所述的圖像采集機(jī)構(gòu)包括圖像采集裝置和光源，圖像采集裝置為攝像頭，光源包括突光光源和白光光源，突光光源為黃曲霉毒素的檢測提供光源，由六個(gè)365nm紫外光燈珠產(chǎn)生，白光光源為糧食霉變的檢測提供光源，由六個(gè)白光燈珠產(chǎn)生。由恒流源電源為熒光光源和白光光源供電，保持光強(qiáng)的穩(wěn)定；同時(shí)提供突光光源和白光光源，避免因光源單一影響判斷，如玉米粒等顆粒本身胚部所在面與另一面的特征存在顏色差異，而不能有效分辨玉米顆粒上顏色的差異，造成霉變判斷誤差的問題；且黃曲霉菌代謝產(chǎn)物在365nm紫外燈下會(huì)產(chǎn)生熒光的效應(yīng)，通過提取圖像的黃綠色熒光部分進(jìn)一步判斷糧食顆粒是否被黃曲霉毒素污染。
[0011]所述的儲料裝置固定安裝在殼體外壁上，位于出料口下方，包括固定裝有盛放卸出糧食顆粒的儲料板和振動(dòng)機(jī)構(gòu)，儲料板為傾斜設(shè)置的平板，且板面周圈設(shè)有一圈凸起的擋邊。儲料板向下傾斜的設(shè)置，與水平面具有一較小的夾角，便于糧食顆粒在振動(dòng)時(shí)掉落；儲料板用于盛放從出料口卸出的糧食顆粒，為其上方的攝像頭提供拍照的平臺，外圍設(shè)置凸起的擋邊，用于防止糧食的滑落，在一定的時(shí)間內(nèi)保持糧食的穩(wěn)定性，便于拍照圖像的準(zhǔn)確性。
[0012]所述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)塊和彈簧、支撐板，支撐板一側(cè)邊固定連接殼體右側(cè)外壁，支撐板上表面固定安裝多只豎直放置的彈簧，彈簧頂部通過振動(dòng)塊連接儲料板底面，振動(dòng)塊一側(cè)連接振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)固定安裝在儲料板底面上。通過振動(dòng)實(shí)現(xiàn)糧食顆粒的單層排放，當(dāng)從出料口卸出的糧食顆粒較多時(shí)，依靠糧食的自重儲料板會(huì)發(fā)生輕微的上下振動(dòng)，便于留下適量的糧食顆粒便于拍照；當(dāng)需要徹底更換儲料板上的糧食顆粒時(shí)，可通過儲料板下方的振動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，令儲料板發(fā)生較大的振動(dòng)，完全振落儲料板上的糧食顆粒，進(jìn)而再卸出新的糧食顆粒，便于后續(xù)拍照。
[0013]所述的殼體的左端面上固定安裝有縱向設(shè)置的刻度尺，殼體內(nèi)壁頂部設(shè)有料斗檢測傳感器。通過刻度尺可準(zhǔn)確的判斷殼體進(jìn)入糧倉的深度，便于數(shù)據(jù)記錄。料斗檢測傳感器朝向取料斗方向，用于檢測取料斗的位置，通過料斗檢測傳感器來記錄經(jīng)過同一固定位置的取料斗的個(gè)數(shù)，從而判斷在更換不同位置時(shí)，取料斗內(nèi)的糧食是否已經(jīng)完全更換完畢。
[0014]所述的出料倉的下部為弧形設(shè)置，弧形底部設(shè)有卸料口?；⌒卧O(shè)置的卸料口更便于防止外界光線的干擾，保證良好的拍攝光線。
[0015]糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置的檢測方法，其特征在于:包括以下步驟:
a、將殼體豎直放置在糧倉顆粒堆上方的中間位置，并將殼體下部的進(jìn)料口朝下插入糧食顆粒堆I米深度，啟動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)，取樣機(jī)構(gòu)挖取一部分糧食顆粒往殼體上方運(yùn)動(dòng)；
b、取樣機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，糧食顆粒運(yùn)行至出料口處并卸出在儲料裝置上，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，圖像采集機(jī)構(gòu)變換不同光源，并采集實(shí)時(shí)圖像，處理器進(jìn)行霉變和感染黃曲霉毒素的判定；
C、取樣機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)行，以此類推，連續(xù)對取樣機(jī)構(gòu)多個(gè)位置轉(zhuǎn)動(dòng)到同一位置時(shí)進(jìn)行圖像采集，并對采集的圖像進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)出霉變和感染黃曲霉毒素糧食顆粒的數(shù)量，從而準(zhǔn)確判定糧食霉變程度與感染黃曲霉毒素的情況，連續(xù)檢測多個(gè)位置后，取樣機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，I米深度檢測完畢；
d、將殼體插入糧食顆粒堆2米深度，再次啟動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)，挖取好糧食顆粒的取料機(jī)構(gòu)運(yùn)行至規(guī)定位置，此時(shí)取樣機(jī)構(gòu)暫停，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，圖像采集機(jī)構(gòu)變換不同光源，并采集實(shí)時(shí)圖像，處理器進(jìn)行霉變和感染黃曲霉毒素的判定，并統(tǒng)計(jì)糧食顆粒霉變與感染黃曲霉毒素的情況；
e、重復(fù)上述步驟的內(nèi)容，將殼體按照I米的遞進(jìn)深度依次插入糧食堆，進(jìn)行糧食顆粒霉變與黃曲霉毒素的檢測，直到檢測系統(tǒng)插到糧倉底部為止；
f、匯總糧倉各層深度的數(shù)據(jù)，以插入糧倉深度為橫軸，分別以霉變糧食顆粒數(shù)和感染黃曲霉毒素的糧食顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的比例為縱軸，獲得糧倉內(nèi)部糧食顆粒霉變程度曲線和感染黃曲霉毒素曲線；
g、將采集到的RGB模型原始圖像轉(zhuǎn)換為HSV模型，判斷糧食顆粒的霉變程度及是否感染黃曲霉毒素，HSV模型中的三個(gè)參數(shù)可通過物體在RGB顏色空間的分量值來計(jì)算。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、可連續(xù)檢測不同深度的糧食霉變情況:將殼體插入糧倉內(nèi)一定深度，利用取樣機(jī)構(gòu)通過進(jìn)料口將糧倉內(nèi)的糧食顆粒取出并輸送至出料口處，并通過出料口處的圖像采集機(jī)構(gòu)對卸出的糧食顆粒進(jìn)行拍照記錄，以此類推，可對糧倉中不同深度的多個(gè)位置的糧食顆粒進(jìn)行拍照記錄，便于結(jié)合多個(gè)位置的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)而判斷糧食顆粒的霉變情況。
[0017]2、判斷準(zhǔn)確、應(yīng)用范圍廣，可應(yīng)用于玉米顆粒的霉變檢測:光源包括熒光光源和白光光源，熒光光源由六個(gè)365nm紫外光燈珠產(chǎn)生，白光光源由六個(gè)白光燈珠產(chǎn)生。由恒流源電源為突光光源和白光光源供電，保持光強(qiáng)的穩(wěn)定；同時(shí)提供突光光源和白光光源，避免因光源單一影響，如玉米粒等顆粒本身胚部所在面與另一面的特征存在顏色差異，而不能有效分辨玉米顆粒上顏色的差異，造成霉變判斷誤差的問題；且黃曲霉菌代謝產(chǎn)物在365nm紫外燈下會(huì)產(chǎn)生熒光的效應(yīng)，通過提取圖像的黃綠色熒光部分進(jìn)一步判斷糧食顆粒是否被黃曲霉毒素污染，因此，可廣泛應(yīng)用于多種糧食霉變的檢測。
[0018]3、拍照效果好且圖像準(zhǔn)確性高:當(dāng)從出料口卸出的糧食顆粒較多時(shí)，依靠糧食的自重儲料板會(huì)發(fā)生輕微的上下振動(dòng)，便于留下單層的糧食顆粒便于拍照；當(dāng)需要徹底更換儲料板上的糧食顆粒時(shí)，可通過儲料板下方的振動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，令儲料板發(fā)生較大的振動(dòng)，完全振落儲料板上的糧食顆粒，進(jìn)而再卸出新的糧食顆粒，便于后續(xù)拍照；隨進(jìn)入糧倉的深度及時(shí)更換糧食顆粒，最大程度的呈現(xiàn)不同深度的糧食的實(shí)時(shí)狀態(tài)，確保圖像的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置主視圖示意圖。
[0020]圖2為糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置右視圖剖視示意圖。[0021]圖3為糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置軸測圖示意圖。
[0022]其中，1、殼體101、料斗檢測傳感器2、進(jìn)料口 3、手柄4、出料倉5、出料口
6、取樣機(jī)構(gòu)601、上帶輪602、同步皮帶603、取料斗604、下帶輪7、儲料板8、振動(dòng)機(jī)構(gòu) 801、振動(dòng)塊 802、彈簧 803、支撐板 9、刻度尺 11、熒光光源 12、攝像頭
13、白光光源 14、卸料口。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖f 3是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖f 3對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024]實(shí)施例1
參照附圖廣3:糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，包括殼體I和安裝在殼體I內(nèi)的取樣機(jī)構(gòu)6，殼體I左側(cè)下部設(shè)有進(jìn)料口 2，右側(cè)上部設(shè)有出料口 5，取樣機(jī)構(gòu)6貫穿在進(jìn)料口 2與出料口 5之間，且將糧食顆粒由進(jìn)料口 2輸送至出料口 5處，出料口 5外側(cè)設(shè)有與殼體I固定連接的出料倉4，出料口 5與出料倉4上部相連通，出料倉4頂部設(shè)有圖像采集機(jī)構(gòu)，中部設(shè)有儲料裝置，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口 5卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，糧食顆粒從出料倉4底部出口卸出。
[0025]出料倉4為設(shè)置在殼體I右側(cè)的一個(gè)封閉的糧食卸料腔體，頂部與殼體I連接且頂部設(shè)有圖像采集機(jī)構(gòu)，下部為弧形設(shè)置，且弧形底部設(shè)有卸料口 14。
[0026]殼體I內(nèi)壁頂部設(shè)有料斗檢測傳感器101，通過料斗檢測傳感器101來記錄經(jīng)過同一固定位置的取料斗603的個(gè)數(shù)，從而判斷在更換不同位置時(shí)，取料斗603內(nèi)的糧食是否已經(jīng)完全更換完畢。殼體I為豎直放置，且其長度可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
[0027]取樣機(jī)構(gòu)6為皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括上帶輪601、同步皮帶602、取料斗603和下帶輪604，上帶輪601通過同步皮帶602連接下帶輪604，上帶輪601為主動(dòng)輪，下帶輪604為被動(dòng)輪，上帶輪601 —側(cè)的殼體I內(nèi)壁上裝有步進(jìn)電機(jī)，上帶輪601連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，下帶輪604通過轉(zhuǎn)軸固定安裝在殼體I內(nèi)下部；同步皮帶602外側(cè)上裝有取料斗603，處于最下方的取料斗603可通過進(jìn)料口 2伸出殼體I外部。
[0028]取料斗603在同步皮帶602上均布多個(gè)，相鄰兩個(gè)取料斗603之間的距離等于上帶輪601和下帶輪604的外緣周長的四分之一；取料斗603的開口面的長度與寬度相等，且寬度與同步皮帶602的寬度相等，取料斗603的深度大于等于2厘米。
[0029]圖像采集機(jī)構(gòu)包括圖像采集裝置和光源，圖像采集裝置為攝像頭12，光源包括熒光光源11和白光光源13，熒光光源11由六個(gè)365nm紫外光燈珠產(chǎn)生，白光光源13由六個(gè)高亮度的白光燈珠產(chǎn)生。
[0030]儲料裝置固定安裝在殼體I外壁上，位于出料口 5下方，包括固定裝有盛放卸出糧食顆粒的儲料板7和振動(dòng)機(jī)構(gòu)，儲料板7為向下傾斜設(shè)置的平板，與水平面具有一較小的夾角，便于糧食顆粒在振動(dòng)時(shí)掉落，且板面周圈設(shè)有一圈凸起的擋邊，通過該擋邊可防止糧食顆粒在卸出過程中的滑落。振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)塊801和彈黃802、支撐板803,支撐板803一側(cè)邊固定連接殼體I右側(cè)外壁，支撐板803上表面固定安裝多只豎直放置的彈簧802，彈簧802頂部通過振動(dòng)塊801連接儲料板7底面，振動(dòng)塊801 —側(cè)連接振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)固定安裝在儲料板7底面上。
[0031]殼體I的右側(cè)上端部設(shè)有方便握取的手柄3，殼體I的左端面上還固定安裝有縱向設(shè)置的刻度尺9，通過刻度尺9可準(zhǔn)確判斷及記錄殼體I進(jìn)入糧倉的深度。
[0032]工作過程:本發(fā)明在工作時(shí)，具體操作步驟如下:
a、將該糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置豎直放置在糧倉顆粒堆上方的中間位置，并將下帶輪604朝下插入糧食顆粒堆I米深度。啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)上帶輪601轉(zhuǎn)動(dòng)，上帶輪601通過同步皮帶602帶動(dòng)取料斗603和下帶輪604 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。處于殼體I最下端的取料斗603，在運(yùn)動(dòng)過程中，裝滿糧食顆粒，然后取料斗603隨同步皮帶602往殼體I上方運(yùn)動(dòng)。
[0033]b、在步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)，料斗檢測傳感器101開始計(jì)數(shù)，當(dāng)檢測到經(jīng)過料斗檢測傳感器101的取料斗603的個(gè)數(shù)為n/2時(shí)，η為總的取料斗數(shù)，可知最初位于殼體I最下端的取料斗603已運(yùn)行到殼體I的最上端，可確保取料斗603內(nèi)裝滿糧食顆粒，取料斗603中的糧食卸出在儲料板7上，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，白光光源13打開，攝像頭12拍照，處理器進(jìn)行糧食顆粒霉變程度的判定，隨后熒光光源11打開，攝像頭12拍照，處理器進(jìn)行黃曲霉毒素的判定。
[0034]在拍照前，通過儲料板7和振動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合作用，可實(shí)現(xiàn)糧食的單層排放或糧食更換，通過儲料板7自身的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)糧食顆粒的單層排放，當(dāng)從出料口 5卸出的糧食顆粒較多時(shí)，依靠糧食的自重儲料板7會(huì)發(fā)生輕微的上下振動(dòng)，便于留下單層的糧食顆粒便于拍照；當(dāng)需要徹底更換儲料板7上的糧食顆粒時(shí)，可通過儲料板7下方的振動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，通過彈簧802和振動(dòng)塊801令儲料板7發(fā)生較大的振動(dòng)，完全振落儲料板7上的糧食顆粒，進(jìn)而再卸出新的糧食顆粒，便于后續(xù)拍照。從儲料板7上振動(dòng)下落的糧食顆粒順著出料倉4下部的弧形設(shè)置通道下落，最終從其底部的卸料口 14排出，重新流回糧倉內(nèi)。
[0035]C、啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，使取料斗603隨同步皮帶602繼續(xù)運(yùn)行，多個(gè)取料斗603依次經(jīng)過出料口 5，并卸出糧食顆粒，進(jìn)行拍照，當(dāng)再次檢測到取料斗603后，步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，攝像頭12拍照2次，處理器進(jìn)行判定。以此類推連續(xù)對10個(gè)取料斗603進(jìn)行拍照，并對采集的圖像進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)出霉變和感染黃曲霉毒素糧食顆粒的數(shù)量，從而準(zhǔn)確判定糧食霉變程度與感染黃曲霉毒素的情況，連續(xù)檢測10個(gè)料斗后，步進(jìn)電機(jī)停止運(yùn)行，一米深度檢測完畢。
[0036]d、將殼體I插入糧食顆粒堆2米深度，再次啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，取料斗603隨同步皮帶602轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)啟動(dòng)料斗檢測傳感器101，當(dāng)檢測到第n/2個(gè)取料斗603時(shí)，可確保取料斗603內(nèi)裝滿2米深度處的糧食，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)暫停，白光光源13打開，攝像頭12拍照，熒光光源11打開，攝像頭12拍照。連續(xù)對10個(gè)料斗進(jìn)行拍照，并統(tǒng)計(jì)糧食顆粒霉變與感染黃曲霉毒素的情況。對取料斗603內(nèi)的糧食顆粒圖像進(jìn)行處理，獲得每次取料霉變與感染黃曲霉毒素糧食顆粒的個(gè)數(shù)，再根據(jù)取料的次數(shù)，求解平均霉變與感染黃曲霉毒素糧食顆粒數(shù)，然后與新裝料時(shí)測定的平均霉變與感染黃曲霉毒素糧食顆粒數(shù)進(jìn)行比較，若差值越大，說明霉變程度越嚴(yán)重。
[0037]e、重復(fù)上述步驟4的內(nèi)容，將殼體I按照I米的遞進(jìn)深度依次插入糧食堆，進(jìn)行糧食顆粒霉變與黃曲霉毒素的檢測，直到檢測系統(tǒng)插到糧倉底部為止。
[0038]f、匯總糧倉各層深度的數(shù)據(jù)，以插入糧倉深度為橫軸，分別以霉變糧食顆粒數(shù)和感染黃曲霉毒素的糧食顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的比例為縱軸，獲得糧倉內(nèi)部糧食顆粒霉變程度曲線和感染黃曲霉毒素曲線。[0039]g、由于采集到的原始圖像為RGB模型，RGB模型易于描述彩色信息，且方便實(shí)現(xiàn)不同顏色模型間的轉(zhuǎn)換，能同肉眼所感知的紅、綠、藍(lán)三種基色一一對應(yīng)。但一幅圖像的彩色信息不是單純地由三種基色混合而成，描述物體顏色信息時(shí)，僅采用R、G、B顏色分量去描述其特點(diǎn)尚存在不足，還需用色調(diào)、物體呈現(xiàn)的飽和度和色澤、亮度等多類信息去表示其特征。因此色調(diào)、色飽和度和亮度組成的HSV模型更能便于準(zhǔn)確判斷；其一，亮度分量(V)與圖像的彩色信息無關(guān)；其二，色調(diào)(H)、色飽和度分量(S)與人感受顏色的方式是緊密相連的。因此，最后，將RGB模型轉(zhuǎn)換成HSV模型，利用HSV模型中的三個(gè)參數(shù)可通過物體在RGB顏色空間的分量值來計(jì)算，相對其它模型而言，變換方式比較靈活，更能準(zhǔn)確的判斷糧食顆粒，特別是玉米顆粒的霉變及是否感染黃曲霉毒素。
[0040]實(shí)施例2
取樣機(jī)構(gòu)6還可為鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，包括上鏈輪、同步鏈條、取料斗603和下鏈輪，上鏈輪通過同步鏈條連接下鏈輪，上鏈輪一側(cè)的殼體I內(nèi)壁上裝有步進(jìn)電機(jī)，上鏈輪連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，下鏈輪通過轉(zhuǎn)軸固定安裝在殼體I內(nèi)下部；同步鏈條外側(cè)上裝有多個(gè)取料斗603。其他設(shè)置和工作原理及分析方法與實(shí)施例1相同。
[0041]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:包括殼體(1)和安裝在殼體(1)內(nèi)的取樣機(jī)構(gòu)(6 )，殼體(1)左側(cè)下部設(shè)有進(jìn)料口( 2 )，右側(cè)上部設(shè)有出料口( 5 )，取樣機(jī)構(gòu)(6 )貫穿在進(jìn)料口( 2 )與出料口( 5 )之間，將糧食顆粒由進(jìn)料口( 2 )輸送至出料口(5)處，出料口(5)外側(cè)設(shè)有與殼體(1)固定連接的出料倉(4)，出料口(5)與出料倉(4)上部相連通，出料倉(4)頂部設(shè)有圖像采集機(jī)構(gòu)，中部設(shè)有儲料裝置，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口(5)卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，糧食顆粒從出料倉(4)底部出口卸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的取樣機(jī)構(gòu)(6)為皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括上帶輪(601)、同步皮帶(602)、取料斗(603)和下帶輪(604),上帶輪(601)通過同步皮帶(602)連接下帶輪(604),上帶輪(601) —側(cè)的殼體(1)內(nèi)壁上裝有步進(jìn)電機(jī)，上帶輪(601)連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，下帶輪(604)通過轉(zhuǎn)軸固定安裝在殼體(1)內(nèi)下部；同步皮帶(602)外側(cè)上裝有取料斗(603)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的取料斗(603)在同步皮帶(602)上均布多個(gè)，相鄰兩個(gè)取料斗(603)之間的距離等于上帶輪(601)和下帶輪(604)的外緣周長的四分之一；取料斗(603)的開口面的長度與寬度相等，且寬度與同步皮帶(602)的寬度相等，取料斗(603)的深度大于等于2厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的取樣機(jī)構(gòu)(6)為鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，包括上鏈輪、同步鏈條、取料斗(603)和下鏈輪，上鏈輪通過同步鏈條連接下鏈輪，上鏈輪一側(cè)的殼體(1)內(nèi)壁上裝有步進(jìn)電機(jī)，上鏈輪連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，下鏈輪通過轉(zhuǎn)軸固定安裝在殼體(1)內(nèi)下部；同步鏈條外側(cè)上裝有多個(gè)取料斗(603)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的圖像采集機(jī)構(gòu)包括 圖像采集裝置和光源，圖像采集裝置為攝像頭(12)，光源包括突光光源(11)和白光光源(13),突光光源(11)為黃曲霉毒素的檢測提供光源，由六個(gè)365nm紫外光燈珠產(chǎn)生，白光光源(13)為糧食霉變的檢測提供光源，由六個(gè)白光燈珠產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的儲料裝置固定安裝在殼體(1)外壁上，位于出料口(5)下方，包括固定裝有盛放卸出糧食顆粒的儲料板(7)和振動(dòng)機(jī)構(gòu)，儲料板(7)為傾斜設(shè)置的平板，且板面周圈設(shè)有一圈凸起的擋邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)塊(801)和彈簧(802 )、支撐板(803 )，支撐板(803 ) 一側(cè)邊固定連接殼體(1)右側(cè)外壁，支撐板(803)上表面固定安裝多只豎直放置的彈簧(802)，彈簧(802)頂部通過振動(dòng)塊(801)連接儲料板(7)底面，振動(dòng)塊(801) —側(cè)連接振動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)固定安裝在儲料板(7)底面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的殼體(1)的左端面上固定安裝有縱向設(shè)置的刻度尺(9)，殼體(1)內(nèi)壁頂部設(shè)有料斗檢測傳感器(101)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置，其特征在于:所述的出料倉(4)的下部為弧形設(shè)置，弧形底部設(shè)有卸料口(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、任一所述的糧倉內(nèi)同時(shí)段不同深度糧食顆粒霉變檢測裝置的檢測方法，其特征在于:包括以下步驟: a、將殼體(1)豎直放置在糧倉顆粒堆上方的中間位置，并將殼體(1)下部的進(jìn)料口(2)朝下插入糧食顆粒堆I米深度，啟動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)(6)，取樣機(jī)構(gòu)(6)挖取一部分糧食顆粒往殼體(1)上方運(yùn)動(dòng)； b、取樣機(jī)構(gòu)(6)停止運(yùn)行，糧食顆粒運(yùn)行至出料口(5)處并卸出在儲料裝置上，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口(5)卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，圖像采集機(jī)構(gòu)變換不同光源，并采集實(shí)時(shí)圖像，處理器進(jìn)行霉變和感染黃曲霉毒素的判定； C、取樣機(jī)構(gòu)(6)繼續(xù)運(yùn)行，以此類推，連續(xù)對取樣機(jī)構(gòu)(6)多個(gè)位置轉(zhuǎn)動(dòng)到同一位置時(shí)進(jìn)行圖像采集，并對采集的圖像進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)出霉變和感染黃曲霉毒素糧食顆粒的數(shù)量，從而準(zhǔn)確判定糧食霉變程度與感染黃曲霉毒素的情況，連續(xù)檢測多個(gè)位置后，取樣機(jī)構(gòu)(6)停止運(yùn)行，I米深度檢測完畢； d、將殼體(1)插入糧食顆粒堆2米深度，再次啟動(dòng)取樣機(jī)構(gòu)(6)，挖取好糧食顆粒的取料機(jī)構(gòu)運(yùn)行至規(guī)定位置，此時(shí)取樣機(jī)構(gòu)(6)暫停，通過圖像采集機(jī)構(gòu)采集從出料口(5)卸出落在儲料裝置上的糧食顆粒的實(shí)時(shí)圖像信息，圖像采集機(jī)構(gòu)變換不同光源，并采集實(shí)時(shí)圖像，處理器進(jìn)行霉變和感染黃曲霉毒素的判定，并統(tǒng)計(jì)糧食顆粒霉變與感染黃曲霉毒素的情況； e、重復(fù)上述步驟的內(nèi)容，將殼體(1)按照I米的遞進(jìn)深度依次插入糧食堆，進(jìn)行糧食顆粒霉變與黃曲霉毒素的檢測，直到檢測系統(tǒng)插到糧倉底部為止； f、匯總糧倉各層深度的數(shù)據(jù)，以插入糧倉深度為橫軸，分別以霉變糧食顆粒數(shù)和感染黃曲霉毒素的糧食顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的比例為縱軸，獲得糧倉內(nèi)部糧食顆粒霉變程度曲線和感染黃曲霉毒素曲線； g、將采集到的RGB模型原始圖像轉(zhuǎn)換為HSV模型，判斷糧食顆粒的霉變及是否感染黃曲霉毒素，HSV模型中的三個(gè)參數(shù)可通過物體在RGB顏色空間的分量值來計(jì)算。
【文檔編號】G01N21/84GK103808722SQ201410080155
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】劉偉, 王偉, 馬立修, 張楠楠, 袁寧 申請人:山東理工大學(xué)