基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置的制作方法

本实用新型属于树木种子分选技术领域，具体涉及一种基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置。

背景技术：

对于树木来说，种子的品质直接影响树木的出芽率、抗逆性、植物是否健壮及生长潜力等各种指标。科学的进行树木种子品质分选，对于提高植树造林成效起着重要作用。随着计算机技术和识别算法的发展，目前对于树木种子的品质判别，主要采用近红外光谱分析技术和高光谱图像技术。虽然对于树木种子的活力检测，已经有了较为科学的方法，但应用并不广泛。同时对于树木种子品质的分类，缺乏高效且精准的树木种子品质分选装置。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作方便的基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置。

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置，包括依次连接的进料漏斗、传送板、传送带和落料板，所述进料漏斗出料口连接传送板，所述传送板向传送带方向倾斜，在所述传送带上方间隔设置有彩色相机和高光谱成像仪，所述落料板连接在传送带末端，在所述落料板的末端下方设置有良品落料框，在所述传送带的末端下方设置有次品落料筐，所述落料板上连接有控制落料板与传送带连接和分离的驱动装置，所述落料板与传送带分离时，种子直接落入次品落料筐，所述落料板与传送带连接时，种子沿落料板落入良品落料框。

作为优选，所述驱动装置包括转轴和气动马达，所述转轴横向固定设置在落料板的背面，所述转轴与气动马达连接。

作为优选，所述驱动装置为气缸，所述气缸设置在落料板的下方，所述气缸的活塞杆竖向设置并与落料板的首端背面连接，所述落料板的末端铰接有一横向的固定轴，所述落料板在气缸的作用下绕固定轴运动，实现与传送带的分离和连接。

作为优选，在所述彩色相机两侧以及设置高光谱成像仪的两侧均设置有光源。

作为优选，所述光源为全光谱卤素灯。

作为优选，在所述传送带上间隔均匀的设置有树木种子大小的凹槽，所述传送带表面设置为向凹槽方向倾斜。

作为优选，所述凹槽设置在传送带的中央，所述传送带由两侧向中央倾斜，所述凹槽之间的间隔尺寸小于书树木种子的尺寸。

作为优选，在所述传送带的两侧设置有固定的挡板。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置所有部分空间一体化，避免了空间的位移；并且传送带间隔均匀的设置有树木种子大小的凹槽，同时传送带表面向凹槽方向倾斜，可以保证从传送板滑下却没有进入凹槽的种子通过重力的作用再次进入凹槽，实现每一颗种子颗颗分离，防止种子之间发生遮挡不利于成像；光源为全光谱卤素灯，包含所要采集的光谱范围，保证种子成像无阴影；采用彩色相机和高光谱成像仪对种子进行拍摄，采用彩色相机，可获得种子的颜色、大小、形态等信息；采用高光谱成像仪，可获得种子的光谱信息，从而对种子的品质进行更加精确的分级；驱动装置实现落料板与传送带末端的连接与分离，当检测的种子为良品时，驱动装置实现落料板与传送带连接，种子由落料板滑落入良品筐；当检测的种子为次品时，驱动装置实现落料板与传送带分离，种子直接落入次品筐。本实用新型检测速度快、准确率高，实现了树木种子品质的全自动的分选。

附图说明

图1是基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置结构示意图；

图2是基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置局部结构示意图；

图3是基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置驱动装置一结构示意图；

图4是基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置驱动装置二结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1-4所示，本申请的基于彩色相机和高光谱成像仪的树木种子品质分选装置，包括依次连接的进料漏斗1、传送板2、传送带3和落料板4，进料漏斗1出料口连接传送板2，传送板2向传送带3方向倾斜，在传送带3上方间隔设置有彩色相机5和高光谱成像仪15，彩色相机5和高光谱成像仪15的拍摄方向对准传送带3，彩色相机可以获取种子的颜色、大小、形态等信息，高光谱成像仪可获得种子的光谱信息。落料板4连接在传送带3末端，在落料板4的末端下方设置有良品落料框6，在传送带3的末端下方设置有次品落料筐7，落料板4上连接有控制落料板4与传送带3连接和分离的驱动装置，落料板4与传送带3分离时，种子直接落入次品落料筐7，落料板4与传送带3连接时，种子沿落料板4落入良品落料框6。

驱动装置可以采用多种形式，本实用新型公开两种驱动装置的实施例，第一种：驱动装置包括转轴8和气动马达9，转轴8横向固定设置在落料板4的背面，转轴8与气动马达9连接，气动马达9转动带动转轴8转动，从而带动落料板4转动实现落料板4与传送带3的连接与分离，气动马达9固定在第一支架16上。气动马达9可移急启动，急停机，特别适合频繁启动的场合，而且换向非常容易。气马达只要简单地用操纵阀来改变马达进、排气方向，即能实现气马达输出轴的正转和反转，并且可以瞬时换向。在正反向转换时，冲击很小。

第二种：驱动装置为气缸10，气缸10设置在落料板4的下方，气缸10的活塞杆101竖向设置并与落料板4的首端背面连接，落料板4的末端铰接有一横向的固定轴11，气缸10固定在第二支架17上，固定轴11固定在第三支架18上，落料板4在气缸10的作用下绕固定轴11运动，实现与传送带3的分离和连接。

在彩色相机5两侧以及设置高光谱成像仪15的两侧均设置有光源12。光源12为全光谱卤素灯，包含所要采集的光谱范围，穹顶保证种子成像无阴影，同时卤素灯的发热量大，卤素灯的外壳设置为铝合金材料方便散热，并且穹顶光源通入循环封闭的冷空气，可解决穹顶光源散热问题，避免使用常规风机带入粉尘，提高设备寿命；。

在传送带3上间隔均匀的设置有树木种子大小的凹槽13，传送带3表面设置为向凹槽13方向倾斜，保证种子颗颗分离落入凹槽13，避免发生遮挡影响成像。优选凹槽13设置在传送带3的中央，传送带3由两侧向中央倾斜，凹槽13之间的间隔尺寸小于书树木种子的尺寸。在传送带3的两侧设置有固定的挡板14，防止树木种子掉落。

本实用新型在使用时，利用进料漏斗进行进料，再通过传送板落入传送带的凹槽中；若种子没有落入凹槽，由于传送带向凹槽方向倾斜，可以保证种子通过重力的作用再次进入凹槽，实现每一颗种子颗颗分离；采用彩色相机和高光谱成像仪对种子进行拍照并分析，相关智能控制系统判断分析种子的品质并分类，当检测的种子为良品时，驱动装置控制落料板与传送带连接，种子由落料板滑落入良品筐；当检测的种子为次品时，驱动装置控制落料板与传送带分离，种子直接落入次品筐。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。