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原文传递一种透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置与方法

专利名称：	一种透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置与方法
摘要：	一种透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置与方法，该装置包括：机架；进料机构，安装在所述机架上；输送机构，安装在所述机架上，并与所述进料机构连接，待检测玉米种子经所述进料机构以单排非重叠的方式落入所述输送机构；以及检测机构，安装在所述机架上，用于采集所述待检测玉米种子的透射图像，并通过图像处理方法获得所述待检测玉米种子的裂纹率，所述检测机构包括暗箱、相机、PC机和光源，所述暗箱安装在所述机架上并对应于所述输送机构末端设置，所述相机安装在所述暗箱内，并与所述PC机连接，所述光源设置于所述暗箱下方，所述输送机构的输送带穿过所述光源与所述暗箱之间。本发明还提供了该检测装置的检测方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国农业机械化科学研究院
发明人：	赵博;王烨;毛文华;吕程序;苑严伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910597355.6
公开号：	CN110412045A
代理机构：	北京律诚同业知识产权代理有限公司
代理人：	张燕华;尚群
分类号：	G01N21/892(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100083 北京市朝阳区德胜门外北沙滩1号
主权项：	1.一种透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置，其特征在于，包括：机架；进料机构，安装在所述机架上；输送机构，安装在所述机架上，并与所述进料机构连接，待检测玉米种子经所述进料机构以单排非重叠的方式落入所述输送机构；以及检测机构，安装在所述机架上，用于采集所述待检测玉米种子的透射图像，并通过图像处理方法获得所述待检测玉米种子的裂纹率，所述检测机构包括暗箱、相机、PC机和光源，所述暗箱安装在所述机架上并对应于所述输送机构末端设置，所述相机安装在所述暗箱内，并与所述PC机连接，所述光源设置于所述暗箱下方，所述输送机构的输送带穿过所述光源与所述暗箱之间。 2.根据权利要求1所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置，其特征在于，所述机架包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板对称设置在所述第三支撑板两侧，所述第三支撑板包括顺序连接的第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面，所述第一支撑板和第二支撑板与所述第三支撑板连接共同围合成台阶状壳体。 3.根据权利要求2所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置，其特征在于，所述进料机构包括：进料仓，安装在所述第二台阶面上；进料电机，安装在所述第一台阶面上；进料滚筒，与所述进料电机连接，所述进料滚筒的两端分别安装在所述第一支撑板和第二支撑板上，所述进料滚筒上包络有进料输送带，所述进料输送带位于所述进料仓下方；以及挡种板，对应于所述进料滚筒设置在所述进料输送带的两侧。 4.根据权利要求3所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置，其特征在于，所述输送机构包括：输送电机，安装在所述第三支撑板上；输送滚筒，与所述输送电机连接，安装在所述第一支撑板和第二支撑板上，所述输送滚筒上包络有输送皮带，所述输送皮带位于所述进料输送带下方，所述输送皮带上平行等间距设置多个矩形识别标记；以及整流件，安装在所述第一支撑板和第二支撑板上并设置在所述输送皮带上方两侧，用于将所述输送皮带上横向分布的所述待检测玉米种子集中。 5.根据权利要求1、2、3或4所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测装置，其特征在于，还包括回收机构，位于所述检测机构下方并对应于所述输送机构的末端设置，所述回收机构为开口箱体。 6.一种透射式玉米种子内部裂纹快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤： S100、将待检测玉米种子倒入进料仓，驱动进料机构带动所述待检测玉米种子以单排非重叠的方式落入输送机构的输送皮带上； S200、所述输送皮带带动所述待检测玉米种子向检测机构的方向运动； S300、所述待检测玉米种子经所述输送皮带带动通过所述检测机构的正下方，所述检测机构的光源从下方向上照射所述待检测玉米种子，所述检测机构的相机采集所述待检测玉米种子的透射图像，并传输给所述检测机构的PC机；以及 S400、所述PC机对所述待检测玉米种子的透射图像进行分析处理，并通过图像处理方法获得所述待检测玉米种子的裂纹率。 7.根据权利要6所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测方法，其特征在于，所述的图像处理方法包括： S401、识别处理触发，包括初次识别处理触发和后续识别处理触发，所述初次识别处理触发根据区域形状特征以及区域面积大小提取设置在所述输送皮带上的左、右识别标记，当所述左识别标记的中心位于设定位置附近时，开始对所述待检测玉米种子的透射图像进行玉米种子识别及后续裂纹识别处理触发；所述后续识别处理触发为所述初次识别处理触发后，设定一延时，并采用与所述初次识别处理触发相同的方法对所述待检测玉米种子的透射图像进行玉米种子识别； S402、区域分割，设定颜色阈值对所述待检测玉米种子的透射图像进行处理； S403、玉米种子区域提取，将通过所述区域分割步骤得到的各个区域中区域位置位于所述右识别标记及其竖直延长线上、左右识别标记及其竖直延长线之间以及设定区域面积内的判断为有效玉米种子区域，并统计经过判断后的有效玉米种子区域个数；以及 S404、裂纹识别，通过大津法对所述待检测玉米种子的透射图像进行处理，并结合所述有效玉米种子区域个数得到所述待检测玉米种子的裂纹率。 8.根据权利要7所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测方法，其特征在于，所述区域分割进一步包括：基于距离变换和分水岭算法对处理后的所述待检测玉米种子的透射图像进行分割，得到各个区域编号以及对应的区域位置和区域面积。 9.根据权利要8所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测方法，其特征在于，所述各个区域编号的规则为：若通过轮廓查找得到的区域位置信息与所述有效玉米种子区域的位置信息相近，则赋予该区域位置信息相同的区域编号。 10.根据权利要求7、8或9所述的透射式玉米种子内部裂纹快速检测方法，其特征在于，所述裂纹识别进一步包括： S4041、通过大津法对所述待检测玉米种子的透射图像进行处理，查找处理后的种子透射图像的各个轮廓，获取轮廓区域位置信息和区域面积； S4042、将所述轮廓区域位置信息根据设定规则进行区域编号，将同一所述区域编号内通过所述区域分割得到的有效玉米种子区域的面积与通过轮廓查找得到的区域面积相减，设定面积阈值；以及 S4043、将每个所述有效玉米种子区域减去所述区域面积大于所述设定面积阈值的判断为有裂纹，记录所述裂纹的个数，并结合所述有效玉米种子区域个数得到所述待检测玉米种子的裂纹率。
所属类别：	发明专利