一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉方法和装置

技术领域

本发明涉及视觉筛物检疫技术领域，具体为一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉方法和装置。

背景技术

海关是一种对于海外贸易的货物进行管控和实现防疫措施的工作单位，在保障海外疾病、病毒不会对本土生物环境造成影响的前提下，让海外的物品能够流入本土环境中，因此需要对货物进行筛物检疫作业。

现有的海关的筛下物检疫方法是，对取样后的样品进行人工过筛，筛出筛上物和筛下物，并人工进行感官检测，挑出检疫性嫌疑物，此方法虽然能够对样品进行防疫检测作业，但由于是通过人工的方式进行检测，不仅检测时间周期长，具有较高的人工成本，同时由于人力检测相较于机械自动化检测作业更容易遗漏，从而降低了传统检疫方式的实用性，为此我们提出了一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉方法和装置。

发明内容

在本发明提供了一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉方法和装置，具备实用性强、检测效率高且精准的优点，解决了上述背景技术所提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉装置，包括箱体，所述箱体的顶部设有投料壳，所述箱体的两侧皆开设有滑槽，一个所述滑槽的内壁滑动连接有筛网，另一个所述滑槽的内壁固定装配有出料壳，所述箱体的内壁开设有限位槽，所述限位槽的内壁固定装配有限位杆，所述限位杆的外沿分别套接有弹簧和滑块，所述箱体的顶部固定装配有电机一，所述电机一的输出轴固定套接有转轮一，所述转轮一的中部滚动连接有传动带，所述传动带的末端滚动连接有从动轮，所述箱体的外壁固定装配有固定板，所述固定板的底部转动连接有凸轮，所述凸轮的底部转动连接有固定杆，所述箱体的顶部还固定装配有电机二，所述电机二的输出轴固定套接有转轮二，所述从动轮和转轮二的底部皆固定装配有转杆，所述箱体的右侧放置有定位架，所述定位架的外壁设有频闪控制器，所述定位架的外壁固定装配有工业相机，所述工业相机的正下方设有传送带，所述传送带的末端设有打包喷码机，所述工业相机镜头上固定装配有微距工业镜头，所述微距工业镜头的末端固定连接有安装板，所述安装板的底部固定装配有平面光源，所述平面光源的外壁套接有镜头保护套，所述箱体的底部内壁固定装配有挡板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板的外壁开设有通孔，通孔的内壁转动连接有连接杆，且凸轮通过连接杆与从动轮固定连接，所述固定杆的末端与筛网的左侧外壁固定装配，所述平面光源的中部开设有圆孔，所述定位架的外壁固定装配有防爆箱，防爆箱的内壁与频闪控制器的外壁固定装配，且频闪控制器通过专用导线与平面光源电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述挡板的顶部与箱体底部内壁之间的夹角为30°，所述滑块的外壁与筛网的外壁固定装配，所述滑块的数量为两个，且两个滑块分别与一个限位槽的内壁滑动连接，所述弹簧的一端与限位槽的内壁搭接，且弹簧的另一端与滑块的外壁搭接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转杆的外壁固定装配有通过天然橡胶制备而成的搅拌条，所述从动轮的底部与固定板的顶部转动连接，所述转轮二的底部与箱体的顶部转动连接，所述从动轮通过传动带与转轮一传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述箱体的顶部开设有安装槽，且安装槽的内壁与投料壳的外壁固定装配，所述频闪控制器与平面光源电性连接，所述箱体的外壁还开设有料槽，料槽的内壁插接有密封板，且密封板位于筛网上方10cm处。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传送带的直径为20mm，且传送带在转动过程中的均匀速度为100mm，其中传送带的滚动速度通过现有技术中的控制台进行调整。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定位架通过镀锌金属制备而成，所述工业相机的分辨率为2448x2048，且其拍摄视野与传送带的直径相等。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出料壳的内壁贯穿有输料杆，且输料杆的末端位于传送带的上方3cm处。

作为本发明的一种优选技术方案，所述凸轮的轴心与箱体顶部中心点位于同一条直线时筛网的两端皆位于箱体的外部。

一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：首先使用者将该筛物装置组装完毕后，可将物料通过投料壳投入至箱体中，此时物料会在筛网上堆积，随后使用者可分别通过电机一和电机二分别带动转轮一和转轮二转动，从而让搅拌条将粘接的物料打散，保障筛网对物料的筛分效果，与此同时传动带会对从动轮进行传动作业，从而使得从动轮带动连接杆以及凸轮同步转动，而凸轮在转动后会拉动筛网，通过滑块压缩弹簧，而在凸轮转动一周后，筛网便会复位，从而让筛网能够以高频率的震动来对物料进行筛分作业，提高了该装置对物料的筛分效果；

S2：在筛分作业完毕后，掉落的物料会随着挡板所形成的斜面滑落至出料壳中，而在出料壳的导料作用下让样品通过输料杆落在传送带上，由于输料杆与传送带之间的间距较小，因此样品在传送带作业时无法形成堆积，同时也无法因掉落产生的反作用力脱离传送带，因此此时使用者可利用传送带对样品进行输送；

S3：在输送过程中，利用定位架对工业相机的固定效果以及工业相机可调焦距的效果，使得工业相机通过微距工业镜头对传送带上的样品进行高清晰度摄影作业，与此同时使用者需取下镜头保护套，再通过频闪控制器操控平面光源进行高频率的频闪光源方式为工业相机的摄影作业提供照明，保障拍摄后的图像不会产生明度较低的情况，而在摄影后样品会落入打包喷码机中，最后通过打包喷码机分别进行打包盒打印批次号作业，便于使用者回收样品，本装置提高了工业相机的摄影效果，利用筛分装置、输送装置、摄影装置以及打包装置的配合，提高了使用者对样品的检测效率以及检测精度。

本发明具备以下有益效果：

1、该进境散粮的筛下物检疫的机器视觉方法和装置，通过设置的箱体、筛网、定位架、工业相机、微距工业镜头、镜头保护套、平面光源结构，使得工业相机在对样品进行摄影作业的过程中，利用高亮频闪光源解决运动目标拍摄不清晰问题，而微距工业镜头能够解决工业相机无法针对小视野照片以及小目标不够清晰的问题，同时利用全自动化筛分以及摄影设备替代了传统人工检疫的方式，具有更加高效的检测效率以及检测精度。

2、该进境散粮的筛下物检疫的机器视觉方法和装置，通过设置的打包喷码机、从动轮、传动带、电机二、转轮二结构，在对物料进行筛分之前，利用电机二和转轮二能够对物料进行打散作业，同时通过传动带的传动效果还能够让凸轮转动，以此让凸轮带动筛网进行高频率的震动，提高了筛网对物料的筛分效果，将细小目标检疫物最大可能地过滤出来，散粮在皮带上，不被遮挡，为高目标检出率提供保障。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明定位架结构示意图；

图4为本发明工业相机结构示意图；

图5为本发明箱体侧剖结构示意图；

图6为本发明图5中B处放大结构示意图；

图7为本发明转杆结构示意图；

图8为本发明频闪控制器结构示意图。

图中：1、箱体；2、筛网；3、投料壳；4、定位架；5、工业相机；6、微距工业镜头；7、安装板；8、频闪控制器；9、固定杆；10、电机一；11、转轮一；12、传动带；13、从动轮；14、凸轮；15、固定板；16、电机二；17、转轮二；18、出料壳；19、传送带；20、平面光源；21、镜头保护套；22、滑槽；23、打包喷码机；24、限位槽；25、限位杆；26、弹簧；27、转杆；28、挡板；29、滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉装置，包括箱体1，箱体1的顶部设有投料壳3，箱体1的两侧皆开设有滑槽22，一个滑槽22的内壁滑动连接有筛网2，另一个滑槽22的内壁固定装配有出料壳18，箱体1的内壁开设有限位槽24，限位槽24的内壁固定装配有限位杆25，限位杆25的外沿分别套接有弹簧26和滑块29，箱体1的顶部固定装配有电机一10，电机一10的输出轴固定套接有转轮一11，转轮一11的中部滚动连接有传动带12，传动带12的末端滚动连接有从动轮13，箱体1的外壁固定装配有固定板15，固定板15的底部转动连接有凸轮14，凸轮14的底部转动连接有固定杆9，箱体1的顶部还固定装配有电机二16，电机二16的输出轴固定套接有转轮二17，从动轮13和转轮二17的底部皆固定装配有转杆27，箱体1的右侧放置有定位架4，定位架4的外壁设有频闪控制器8，定位架4的外壁固定装配有工业相机5，工业相机5的正下方设有传送带19，传送带19的末端设有打包喷码机23，工业相机5镜头上固定装配有微距工业镜头6，微距工业镜头6的末端固定连接有安装板7，安装板7的底部固定装配有平面光源20，平面光源20的外壁套接有镜头保护套21，箱体1的底部内壁固定装配有挡板28，通过设置的镜头保护套21结构，使得该装置在未运转状态下使用者可通过镜头保护套21对微距工业镜头6的遮罩，减少外界灰尘和杂质对微距工业镜头6的侵蚀，从而保障微距工业镜头6上光学镜片的平滑度，进一步提高了微距工业镜头6对样品的摄影效果。

在一个优选的实施方式中，固定板15的外壁开设有通孔，通孔的内壁转动连接有连接杆，且凸轮14通过连接杆与从动轮13固定连接，固定杆9的末端与筛网2的左侧外壁固定装配，平面光源20的中部开设有圆孔，定位架4的外壁固定装配有防爆箱，防爆箱的内壁与频闪控制器8的外壁固定装配，且频闪控制器8通过专用导线与平面光源20电性连接，通孔能够保障从动轮13在转动时利用连接杆带动凸轮14同步转动，实现传动效果，既能够实现对物料的打散作业，又能够让筛网2产生震动，提高筛分效果，提高了该装置对能源的利用率。

在一个优选的实施方式中，挡板28的顶部与箱体1底部内壁之间的夹角为30°，滑块29的外壁与筛网2的外壁固定装配，滑块29的数量为两个，且两个滑块29分别与一个限位槽24的内壁滑动连接，弹簧26的一端与限位槽24的内壁搭接，且弹簧26的另一端与滑块29的外壁搭接，挡板28能够在筛分的样品掉落后将样品导入至出料壳18中，从而保障样品能够由出料壳18的收集和输料作用下落在传送带19上进行输送，提高了该装置中各配件的精密配合。

在一个优选的实施方式中，转杆27的外壁固定装配有通过天然橡胶制备而成的搅拌条，从动轮13的底部与固定板15的顶部转动连接，转轮二17的底部与箱体1的顶部转动连接，从动轮13通过传动带12与转轮一11传动连接，天然橡胶具有韧性和弹性的特性，使得搅拌条在进行打散作业时不会对物料造成损坏，保障样品的完整度。

在一个优选的实施方式中，箱体1的顶部开设有安装槽，且安装槽的内壁与投料壳3的外壁固定装配，频闪控制器8与平面光源20电性连接，箱体1的外壁还开设有料槽，料槽的内壁插接有密封板，且密封板位于筛网2上方10cm处，安装槽能够便于使用者将投料壳3安装于箱体1的顶部，便于使用者进行投料作业，而密封板能够在设备运转后便于使用者将筛网2顶部残留的物料取出，方便使用者对设备进行维护，进一步提高了该装置的实用性。

在一个优选的实施方式中，传送带19的直径为20mm，且传送带19在转动过程中的均匀速度为100mm，其中传送带19的滚动速度通过现有技术中的控制台进行调整，通过传送带19的匀速作业使得样品更为均匀的被工业相机5进行拍摄，而1mm大小的草籽成像后占120个像素左右，能够携带较多的特征信息。

在一个优选的实施方式中，定位架4通过镀锌金属制备而成，工业相机5的分辨率为2448x2048。且其拍摄视野与传送带19的直径相等，镀锌金属具有造价低和硬度的特性，在保障工业相机5安装后稳定性的基础上降低了该装置的生产成本。

在一个优选的实施方式中，出料壳18的内壁贯穿有输料杆，且输料杆的末端位于传送带19的上方3cm处，输料杆末端的位置能够保障样品在掉落时无法超出传送带19横截面，从而提高了传送带19对样品的接取效果。

在一个优选的实施方式中，凸轮14的轴心与箱体1顶部中心点位于同一条直线时筛网2的两端皆位于箱体1的外部，凸轮14在从动轮13和连接杆的配合下进行转动时，通过固定杆9带动筛网2以及滑块29对弹簧26施加压力，从而在凸轮14复位后筛网2能够快速移动，产生高频率震动的效果，进而提高了筛网2对物料的筛分效果。

一种进境散粮的筛下物检疫的机器视觉装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：首先使用者将该筛物装置组装完毕后，可将物料通过投料壳3投入至箱体1中，此时物料会在筛网2上堆积，随后使用者可分别通过电机一10和电机二16分别带动转轮一11和转轮二17转动，从而让搅拌条将粘接的物料打散，保障筛网2对物料的筛分效果，与此同时传动带12会对从动轮13进行传动作业，从而使得从动轮13带动连接杆以及凸轮14同步转动，而凸轮14在转动后会拉动筛网2，通过滑块29压缩弹簧26，而在凸轮14转动一周后，筛网2便会复位，从而让筛网2能够以高频率的震动来对物料进行筛分作业，提高了该装置对物料的筛分效果；

S2：在筛分作业完毕后，掉落的物料会随着挡板28所形成的斜面滑落至出料壳18中，而在出料壳18的导料作用下让样品通过输料杆落在传送带19上，由于输料杆与传送带19之间的间距较小，因此样品在传送带19作业时无法形成堆积，同时也无法因掉落产生的反作用力脱离传送带19，因此此时使用者可利用传送带19对样品进行输送；

S3：在输送过程中，利用定位架4对工业相机5的固定效果以及工业相机5可调焦距的效果，使得工业相机5通过微距工业镜头6对传送带19上的样品进行高清晰度摄影作业，与此同时使用者需取下镜头保护套21，再通过频闪控制器8操控平面光源20进行高频率的频闪光源方式为工业相机5的摄影作业提供照明，保障拍摄后的图像不会产生明度较低的情况，而在摄影后样品会落入打包喷码机23中，最后通过打包喷码机23分别进行打包盒打印批次号作业，便于使用者回收样品，本装置提高了工业相机5的摄影效果，利用筛分装置、输送装置、摄影装置以及打包装置的配合，提高了使用者对样品的检测效率以及检测精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。