一种甘蔗段视觉分选系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种甘蔗段视觉分选系统，其包括切段装置、图像采集装置、分选装置和传送装置，用以将甘蔗切段的所述切段装置设有甘蔗传送入口和甘蔗段出口，所述切段装置的甘蔗段出口设于所述传送装置的入口处；用以采集从甘蔗段出口排至传送装置上的甘蔗段图像的所述图像采集装置设于所述甘蔗段出口之后的传送装置的上方或周围，用以剔除特定甘蔗段的所述分选装置设于所述图像采集装置之后的传送装置上。本系统可以通过远程控制或自动化控制，将有茎节的甘蔗段和无茎节的甘蔗段区分开，有茎节甘蔗段可作为种子，运往田地；无茎节甘蔗段可作为制糖原料，运往工厂进行加工。这样减少了糖料资源的浪费，同时，减少了运输甘蔗的工作量和劳动力。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于甘蔗种植领域，具体涉及一种应用于甘蔗段种植和分选的视觉分 选系统。 一种甘蔗段视觉分选系统
【背景技术】
[0002] 目前，世界主要产糖国家所用的甘蔗种植机主要有整杆式、实时切种式和预切种 式三种型式。整杆式甘蔗种植机将蔗种整杆地摆放在由开沟器开出的沟内；实时切种式种 植作业机作业时，整杆蔗种被喂入切种器，切成甘蔗段后摆放在开出的沟内；预切种式甘蔗 种植机采用预先切好的甘蔗段，喂入摆种机构将蔗段摆放在沟内。但无论是哪种种植方式 都需要将整根甘蔗运到田地里，这样浪费了大量的劳动力，同时，也将没有茎节的甘蔗段埋 入地里，造成了不必要的浪费。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是为了克服上述问题，提供一种甘蔗段视觉分选系统，它可以 有效地将有茎节甘蔗段和无茎节甘蔗段区分开，减少了糖料资源的浪费，节省了运输甘蔗 的工作量和劳动力。
[0004] 本实用新型的技术方案包括如下内容：
[0005] -种甘蔗段视觉分选系统，其包括切段装置、图像采集装置、分选装置和传送装 置，用以将甘蔗切段的所述切段装置设有甘蔗传送入口和甘蔗段出口，所述切段装置的甘 蔗段出口设于所述传送装置的入口处；用以采集从甘蔗段出口排至传送装置上的甘蔗段图 像的所述图像采集装置设于所述甘蔗段出口之后的传送装置的上方或周围，用以剔除特定 甘蔗段的所述分选装置设于所述图像采集装置之后的传送装置上。
[0006] 本系统可以通过远程控制或自动化控制，将有茎节的甘蔗段和无茎节的甘蔗段区 分开，有茎节甘蔗段可作为种子，运往田地；无茎节甘蔗段可作为制糖原料，运往工厂进行 加工。这样减少了糖料资源的浪费，同时，减少了运输甘蔗的工作量和劳动力。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是本实用新型的一种结构示意图。
[0008] 图2是本实用新型的另一种结构示意图。
[0009] 图中1.甘鹿，2.传送带，3.对棍，4.升降杆，5.环形光源，6.相机，7.镜头，8.分 选板，9.步进电机，11.切段装置，12.图像采集装置，13.分选装置，14.传送装置。
【具体实施方式】
[0010] 如图1所示，本甘蔗段视觉分选系统包括切段装置11、图像采集装置12、分选装置 13和传送装置14。所述切段装置11是将完整或较长的甘蔗切成段的装置，切段装置11包 括甘蔗传送入口和甘蔗段出口，其中甘蔗段出口设于传送装置的入口处，例如可以直接设 于传送装置入口的上方，或是通过垂直或倾斜的管道连接至传送装置入口，使切段装置11 切成的甘蔗段送至传送装置14上。图像采集装置12可以设置在传送装置14的上方或周 围，图像采集装置12采集从甘蔗段出口排至传送装置上的甘蔗段的图像。分选装置13可以 设置在传送装置14的传送末段或中段，分选装置13只要位于图像采集装置12之后即可， 分选装置13将经过图像采集装置12采集图像的特定甘蔗段剔除出传送装置14,而在传送 装置14上留下另一种甘蔗段。其中分选装置13可以只剔除有茎节的甘蔗段而在传送装置 14上留下无茎节甘蔗段，也可以只剔除无茎节的甘蔗段而在传送装置14上留下有茎节甘 蔗段。以下详述本系统的各个装置。
[0011] 切段装置11将从入口送入的长甘蔗切成甘蔗段，具体可采用多种切割方式，如采 用切割刀或铡刀上下或倾斜切段，也可采用圆辊传送并辅以切刀切段，图2中采用了对辊 切段的方式，即切段装置包括对辊3和切刀，对辊之间设有供甘蔗通过的间隙，切刀可设于 对辊上或对辊之后，切刀将通过对辊的甘蔗切成甘蔗段。切段装置可以包括外壳以及甘蔗 传送入口和甘蔗段出口，甘蔗段出口设于传送装置的入口处。
[0012] 传送装置14是将切得的甘蔗段传送至后续的图像采集装置12以及分选装置13， 具体可采用多种传送设施，优选采用传送带2和传送辊，如图2所示，传送带2为环形，传送 辊设于传送带的两端使传送带沿环形循环传送。一般情况下，切段装置的甘蔗段出口设于 传送带的入口段，图像采集装置12设于传送带的中段，分选装置13设于传送带的中后段或 末端。
[0013] 图像采集装置12用以采集从甘蔗段出口排至传送装置上的甘蔗段的图像，图像 采集装置12的核心设备是相机或摄像头，一般情况下，图像采集装置12包括核心设备和固 定装置，固定装置可以将核心设备活动连接在传送装置上或传送装置的周围。进一步的，图 像采集装置12还可以包括光源和升降杆，光源设于核心设备的镜头上或镜头周围，升降杆 连接在所述固定装置上，升降杆的一端与核心设备相连，升降杆可以控制核心设备上下或 左右移动。以图2为例，图像采集装置12包括固定装置、升降杆4、环形光源5、相机或摄像 头6和镜头7,固定装置固定连接在传送装置上，升降杆4连接在固定装置上，升降杆4的一 端与相机或摄像头6的末端相连，相机或摄像头6的前端与镜头7相连，在相机或摄像头的 镜头上或镜头周围连接环形光源5。
[0014] 图像采集装置12采集的图像信息可以通过远程控制端(如监视器）或自动控制系 统(如单片机或电脑）判断当前通过传送装置的甘蔗段是有茎节的还是无茎节的，然后通过 人工远程控制或自动控制利用后续的分选装置将同一种甘蔗段拔离出传送装置，这样传送 装置可以将另一种甘蔗段从传送出口传出。
[0015] 本实用新型对分选装置13的具体结构并无特定要求，只要能够在需要时将甘蔗 段从传送装置的正常传送过程中移除即可，可以采用往复平行移推的装置(例如往复驱动 装置带动推头将所需的甘蔗段推出传送装置）或循环旋转移推的装置(例如电机带动推头 或推板将所需的甘蔗段推出传送装置）等等。本实用新型中采用的一种优选方案为分选装 置13包括步进电机9和分选板8,步进电机9固定连接在传送装置的末端上或传送装置的 周围，分选板8为长方形、椭圆形或其他规则形状（图2中采用长方形)，分选板8的中轴连 接在步进电机9的驱动轴上，从分选板8的中轴至分选板8的一边末端的长度恰好等于或 略小于步进电机9的驱动轴至传送装置传送面的距离，这样当需要时，通过步进电机9旋转 分选板8,将经过的甘蔗段从传送装置上移除；即分选板8能够在转动过程中将甘蔗段从所 传送装置上拔离。
[0016] 本甘蔗段视觉分选系统还可以包括图像监视装置和分选控制装置，图像监视装置 的信息入口通过连线与所述图像采集装置的图像信息出口相连，分选控制装置的控制信息 出口通过连线与分选装置的控制信息入口相连。图像监视装置具体可以是各种监视器，工 作人员可以通过近程或远程的图像监视装置判断出当前从传送装置上通过的甘蔗段是有 茎节的还是无茎节的，然后通过分选控制装置控制分选装置将某一种甘蔗段从传送装置上 移除，如控制分选装置统一将有茎节的甘蔗段移除，或统一将无茎节的甘蔗段移除。
[0017] 本甘蔗段视觉分选系统还可以进一步包括自动分析控制装置，例如采用单片机或 电脑，图像采集装置的图像信息出口通过连线连接单片机或电脑，单片机或电脑的控制信 息出口通过连线连接分选装置的控制信息入口。一种操作方式是
[0018] 经由笔记本电脑或单片机上的Matlab软件收集相机采集甘蔗段的图像，并通过 Matlab上的算法识别出采集到的甘蔗段图像是否有茎节，然后通过Matlab与单片机之间 的串口通信给单片机发送信号，单片机根据信号对步进电机9进行控制，统一将有茎节的 甘蔗段或无茎节的甘蔗段剔出传送带，从而达到对甘蔗段分选的目的。
【权利要求】
1. 一种甘蔗段视觉分选系统，其特征在于其包括切段装置、图像采集装置、分选装置和 传送装置，用以将甘蔗切段的所述切段装置设有甘蔗传送入口和甘蔗段出口，所述切段装 置的甘蔗段出口设于所述传送装置的入口处；用以采集从甘蔗段出口排至传送装置上的甘 蔗段图像的所述图像采集装置设于所述甘蔗段出口之后的传送装置的上方或周围，用以剔 除特定甘蔗段的所述分选装置设于所述图像采集装置之后的传送装置上。
2. 根据权利要求1所述的甘蔗段视觉分选系统，其特征在于所述图像采集装置包括相 机和固定装置，所述固定装置将相机活动连接在所述传送装置上或传送装置的周围。
3. 根据权利要求1所述的甘蔗段视觉分选系统，其特征在于所述图像采集装置包括摄 像头和固定装置，所述固定装置将摄像头活动连接在所述传送装置上或传送装置的周围。
4. 根据权利要求2或3所述的甘蔗段视觉分选系统，其特征在于所述图像采集装置包 括光源和升降杆，所述光源设于相机或摄像头的镜头上或镜头周围，所述升降杆连接在所 述固定装置上，升降杆的一端与所述相机或摄像头相连。
5. 根据权利要求1所述的甘蔗段视觉分选系统，其特征在于所述分选装置包括步进电 机和分选板，所述步进电机固定连接在传送装置的末端上或传送装置的周围，能够在转动 过程中将甘蔗段从所述传送装置上拔离的分选板连接在步进电机的驱动轴上。
6. 根据权利要求1所述的甘蔗段视觉分选系统，其特征在于该系统包括图像监视装置 和分选控制装置，所述图像监视装置的信息入口通过连线与所述图像采集装置的图像信息 出口相连，所述分选控制装置的控制信息出口通过连线与所述分选装置的控制信息入口相 连。
7. 根据权利要求1所述的甘蔗段视觉分选系统，其特征在于该系统包括单片机或电 脑，所述图像采集装置的图像信息出口通过连线连接所述单片机或电脑，所述单片机或电 脑的控制信息出口通过连线连接所述分选装置的控制信息入口。
【文档编号】B07C5/34GK203875021SQ201420221746
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】尹文庆, 谭浩, 郑英模 申请人:南京农业大学