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專利名稱：農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品的檢測方法及裝置，尤其是涉及一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法及裝置。
背景技術(shù)：
農(nóng)產(chǎn)品的檢測分級主要涉及到農(nóng)產(chǎn)品的內(nèi)部品質(zhì)和外部品質(zhì)，目前兩者都有相關(guān)的技術(shù)支持，且在世界各國中都有相關(guān)的應用，但是這些技術(shù)往往都只能針對內(nèi)部品質(zhì)或者外部品質(zhì)中的一種。光譜成像技術(shù)是一種集光譜技術(shù)和成像技術(shù)于一體的新技術(shù)，它能同時用于農(nóng)產(chǎn)品的內(nèi)外部品質(zhì)檢測，其圖像信息可檢測農(nóng)產(chǎn)品的外部品質(zhì)，光譜信息則可用于農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部品質(zhì)的檢測，從而達到根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)、外部綜合品質(zhì)進行分類的目的。但是在農(nóng)產(chǎn)品的實際檢測過程中，光在農(nóng)產(chǎn)品表面或內(nèi)部的傳輸是一個非常復雜的過程，它既會被反射和透射，也會被吸收和散射。檢測對象物質(zhì)的不均勻性會引起光照反射和吸收的不均勻，但是大多數(shù)情況下，光源對光照不均勻性的影響是最主要的。再加上實驗環(huán)境的影響，如外部雜光的進入等，這些都會造成檢測過程中光照的不均勻?，F(xiàn)有的照射方式大多都是直接照射——光源直接照射到檢測農(nóng)產(chǎn)品上，因為光線太強的緣故就會產(chǎn)生光斑，進而出現(xiàn)有些部位很亮而有些部位很暗的現(xiàn)象，這些都是光照不均勻的表現(xiàn)。光照不均勻的直接結(jié)果就是檢測對象表面入射光不均勻。在檢測時，我們需要對入射光進行補償，以便通過計算得到準確的反射率和透射率，而在實際中，不均勻入射光強的測量是很困難的，這就使得光譜成像檢測效果不理想，無法獲得預期的圖像信息，同時也給后期的圖像處理分析帶來了很大的困難。這樣得到的農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)、外部品質(zhì)信息是不準確的，會給分類帶來誤差甚至是錯誤。因此合理控制光在檢測過程中的傳輸形式，減少外部實驗環(huán)境的影響，這些對于在光譜成像檢測過程中獲得均勻柔和的光照是十分必要的，它在提高農(nóng)產(chǎn)品的檢測精度方面有較大的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法及裝置，利用光照經(jīng)白色尼龍布多次反射傳輸后趨于均勻的原理，解決光譜成像檢測中光照不均勻和外部環(huán)境因素的影響問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一、一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法:
在六面體支架四周外側(cè)包覆黑棉布，支架四周內(nèi)側(cè)包覆白色尼龍布，四周的任意一內(nèi)側(cè)為能拆卸的白色尼龍布，與能拆卸的白色尼龍布同側(cè)的外側(cè)為能拆卸的黑棉布，六面體支架的上面安裝遮光罩，CCD相機安裝在遮光罩正上方的遮光罩孔中；支架四周內(nèi)側(cè)安裝有光源，光源照射到白色尼龍布經(jīng)四周白色尼龍布多次反射后，均勻的光線照射到支架底部的被檢測的農(nóng)產(chǎn)品上，支架四周外側(cè)黑棉布是防止雜光進入。所述的光源為線光源、面光源或條形光源。
二、一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射裝置:
本發(fā)明包括六面體支架、白色尼龍布、黑棉布、遮光罩、CCD相機、光源和托盤；六面體支架四周外側(cè)包覆黑棉布，六面體支架四周內(nèi)側(cè)包覆白色尼龍布，四周的任意一內(nèi)側(cè)為能拆卸的白色尼龍布，與能拆卸的白色尼龍布同側(cè)的外側(cè)為能拆卸的黑棉布，六面體支架的上面安裝遮光罩，CCD相機安裝在遮光罩正上方的遮光罩孔中；支架四周內(nèi)側(cè)安裝有光源，托盤放置在六面體支架的中間，托盤上放置被檢測的農(nóng)產(chǎn)品。所述的光源為兩個線光源，兩個線光源分別安裝在聚光棒內(nèi)，兩根聚光棒的兩端分別裝在各自的支架上，兩個線光源對稱地固定在六面體支架的上部，通過兩端支架上的角度調(diào)節(jié)螺栓，分別調(diào)整兩個線光源的照射角度。所述的光源為四個面光源，四個面光源以相同高度分別安裝在各自支架的中部。所述的光源為四個條形光源，四個條形光源以相同高度分別安裝在各自支架的上部中間，四個條形光源上部分別布置有反射板。本發(fā)明具有的有益效果是:
本發(fā)明在光譜成像檢測過程中增加了均勻照射裝置，適合多種形式的照射，并得到了比較均勻的光照，解決了光譜成像檢測中因光照不均勻而產(chǎn)生的圖像層次不明顯，后期處理不方便等問題，對提高光譜成像檢測精度有較大作用。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是兩個線光源在本發(fā)明中的照射形式分布圖。圖3是四個面光源在本發(fā)明中的照射形式分布圖。圖4是四個條形光源在本發(fā)明中的照射形式分布圖。圖5是在兩個線光源照射前被檢測番茄的成像效果圖。圖6是在兩個線光源照射后被檢測番茄的成像效果圖。圖中:1.六面體支架,2.白色尼龍布,3.黑棉布,4.遮光罩,5.遮光罩孔,6.CXD相機，7.線光源，8.聚光棒，9.被檢測的農(nóng)產(chǎn)品，10.托盤，11.角度調(diào)節(jié)螺栓，12.面光源，13.條形光源，14.反射板。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明包括六面體支架1、白色尼龍布2、黑棉布3、遮光罩4、CXD相機6、光源和托盤10 ;六面體支架I四周外側(cè)包覆黑棉布3，六面體支架I四周內(nèi)側(cè)包覆白色尼龍布2，四周的任意一內(nèi)側(cè)為能拆卸的白色尼龍布，與能拆卸的白色尼龍布2同側(cè)的外側(cè)為能拆卸的黑棉布3，六面體支架I的上面安裝遮光罩4，CCD相機6安裝在遮光罩正上方的遮光罩孔5中；支架四周內(nèi)側(cè)安裝有光源，托盤10放置在六面體支架I的中間，托盤10上放置被檢測的農(nóng)產(chǎn)品9 ;六面體支架I四周外側(cè)包覆的黑棉布3的一側(cè)，以及與之同側(cè)的的內(nèi)側(cè)的白色尼龍布2用拉鏈連接，實現(xiàn)拆卸，方便被檢測的農(nóng)產(chǎn)品9的放入與取出。如圖5、圖6所示，不同顏色的區(qū)域表示不同光強。使用本發(fā)明前，圖5中被檢測番茄的圖像光強分布沒有層次；使用本發(fā)明后，圖6中被檢測番茄的圖像光強分布層次分明，基本保證了光照的均勻性。實施例1:
如圖2所示，所述的光源為兩個線光源7，兩個線光源7分別安裝在聚光棒8內(nèi)，兩根聚光棒8的兩端分別裝在各自的支架I上，兩個線光源7對稱地固定在六面體支架I的上部，通過兩端支架I上的角度調(diào)節(jié)螺栓11，分別調(diào)整兩個線光源7的照射角度。當線光源7通電后便會發(fā)出兩束線性光，分別經(jīng)白色尼龍布2多次反射而得到比較均勻的光照，并最終照射到置于托盤10上的被檢測的農(nóng)產(chǎn)品9上，CCD相機6通過遮光罩孔5獲取圖像信息，外層雜光因為黑棉布3的作用而無法進入檢測區(qū)域。線光源7與水平面所成的角度可以根據(jù)實際情況的需要調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)螺栓11，以保證檢測過程所用光照均勻。實施例2:
如圖3所示，所述的光源為四個面光源12，四個面光源12以相同高度分別安裝在各自支架I的中部。當面光源12通電后便會發(fā)出四束面性光，分別經(jīng)白色尼龍布2多次反射而得到比較均勻的光照，并最終照射到置于托盤10上的被檢測的農(nóng)產(chǎn)品9上，CCD相機6通過遮光罩孔5獲取圖像信息。面光源12與白色尼龍布2所成的角度可以根據(jù)實際情況的需要調(diào)節(jié)，以保證檢測過程所用光照均勻。實施例3:
如圖4所示，所述的光源為四個條形光源13，四個條形光源13以相同高度分別安裝在各自支架I的上部中間，四個條形光源13上部分別布置有反射板14。當條形光源13通電后便會發(fā)出四束條形光，條形光經(jīng)反光板14和白色尼龍布2的多次反射后得到比較均勻的光照，并最終照射到置于托盤10上的被檢測的農(nóng)產(chǎn)品9上，C⑶相機6通過遮光罩孔5獲取圖像信息，外層雜光因為黑棉布3的作用而無法進入檢測區(qū)域。條形光源13與水平面所成的角度可以根據(jù)實際情況的需要調(diào)節(jié)，以保證檢測過程所用光照均勻。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法，其特征在于:在六面體支架四周外側(cè)包覆黑棉布，支架四周內(nèi)側(cè)包覆白色尼龍布，四周的任意一內(nèi)側(cè)為能拆卸的白色尼龍布，與能拆卸的白色尼龍布同側(cè)的外側(cè)為能拆卸的黑棉布，六面體支架的上面安裝遮光罩，CCD相機安裝在遮光罩正上方的遮光罩孔中；支架四周內(nèi)側(cè)安裝有光源，光源照射到白色尼龍布經(jīng)四周白色尼龍布多次反射后，均勻的光線照射到支架底部的被檢測的農(nóng)產(chǎn)品上，支架四周外側(cè)黑棉布是防止雜光進入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法，其特征在于:所述的光源為線光源、面光源或條形光源。
3.用于權(quán)利要求1所述方法的一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射裝置，其特征在于:包括六面體支架(I)、白色尼龍布(2)、黑棉布(3)、遮光罩(4)、(XD相機(6)、光源和托盤(10);六面體支架(I)四周外側(cè)包覆黑棉布(3)，六面體支架(I)四周內(nèi)側(cè)包覆白色尼龍布(2)，四周的任意一內(nèi)側(cè)為能拆卸的白色尼龍布(2)，與能拆卸的白色尼龍布(2)同側(cè)的外側(cè)為能拆卸的黑棉布(3)，六面體支架(I)的上面安裝遮光罩(4)，CCD相機(6)安裝在遮光罩(4)正上方的遮光罩孔(5)中；六面體支架(I)四周內(nèi)側(cè)安裝有光源，托盤(10)放置在六面體支架(I)的中間，托盤(10 )上放置被檢測的農(nóng)產(chǎn)品(9 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射裝置，其特征在于:所述的光源為兩個線光源(7)，兩個線光源(7)分別安裝在聚光棒(8)內(nèi)，兩根聚光棒(8)的兩端分別裝在各自的支架(I)上，兩個線光源(7)對稱地固定在六面體支架(I)的上部，通過兩端支架(I)上的角度調(diào)節(jié)螺栓(11 )，分別調(diào)整兩個線光源(7 )的照射角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射裝置，其特征在于:所述的光源為四個面光源(12)，四個面光源(12)以相同高度分別安裝在各自支架(I)的中部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射裝置，其特征在于:所述的光源為四個條形光源(13)，四個條形光源(13)以相同高度分別安裝在各自支架(I)的上部中間，四個條形光源(13)上部分別布置有反射板(14)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種農(nóng)產(chǎn)品光譜成像檢測中的均勻照射方法及裝置。包括六面體支架、白色尼龍布、黑棉布、遮光罩、CCD相機、光源和托盤；六面體支架四周外側(cè)包覆黑棉布，內(nèi)側(cè)包覆白色尼龍布，四周的任意一內(nèi)側(cè)為能拆卸的白色尼龍布，與能拆卸的白色尼龍布同側(cè)的外側(cè)為能拆卸的黑棉布，六面體支架的上面安裝遮光罩，CCD相機安裝在遮光罩正上方的遮光罩孔中；支架四周內(nèi)側(cè)安裝有光源，托盤放置在六面體支架的中間，托盤上放置被檢測的農(nóng)產(chǎn)品。本發(fā)明在光譜成像檢測過程中增加均勻照射裝置，適合多種形式的照射，并得到比較均勻的光照，解決光譜成像檢測中因光照不均勻而產(chǎn)生的圖像層次不明顯，后期處理不方便等問題，對提高光譜成像檢測精度有較大作用。
文檔編號G01N21/01GK103185690SQ20131010117
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者應義斌, 胡棟, 張若宇, 饒秀勤, 高迎旺 申請人:浙江大學