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原文传递基于多光谱图像采集技术的品质检测系统

专利名称：	基于多光谱图像采集技术的品质检测系统
摘要：	本发明公开了一种基于多光谱图像采集技术的品质检测系统，涉及光谱技术领域，该品质检测系统基于多光谱相机构建，多光谱相机能够在较短时间内对样本进行拍照获取多光谱图像，再结合输送装置可以实现样本的360°全方位图像获取，从而可以快速获取样本的完整信息；控制装置基于一种全新的波段运算方法来增强品质特征区域从而有效检测分割区域实现品质检测，操作简单快速有效，而且波段运算方法的运算量较小，可以满足在线检测要求，实时性较强。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江南大学
发明人：	黄敏;张文文;朱启兵;张慜;于鹏;李明泽;郭亚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910906077.8
公开号：	CN110501346A
代理机构：	无锡华源专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	聂启新
分类号：	G01N21/89(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号
主权项：	1.一种基于多光谱图像采集技术的品质检测系统，其特征在于，所述品质检测系统包括输送装置、多光谱图像采集装置和控制装置；所述输送装置包括辊子输送机、摩擦板、位移传感器和输送控制器，所述辊子输送机包括至少两个并列的圆柱辊子，所述摩擦板的表面粗糙且设置在所述辊子输送机下方与所述圆柱辊子接触，所述位移传感器设置在图像采集位置处且朝向所述辊子输送机，所述输送控制器连接所述辊子输送机和所述位移传感器；所述多光谱图像采集装置包括多光谱相机、相机控制器、光源和光源控制器，所述多光谱相机设置在图像采集位置处且朝向所述辊子输送机，所述相机控制器连接所述多光谱相机；所述光源朝向所述辊子输送机并照射所述图像采集位置，所述光源控制器连接所述光源；所述控制装置连接所述输送控制器、相机控制器和光源控制器；将N个训练样本沿着所述辊子输送机的输送方向依次放置在所述辊子输送机上，每个所述训练样本分别设置在相邻两个圆柱棍子之间，每个所述训练样本包括若干处属于同一品质类型的品质特征；所述控制装置启动所述输送控制器，所述输送控制器控制所述辊子输送机输送所述训练样本，所述圆柱辊子与所述摩擦板进行摩擦而滚动从而带动所述训练样本滚动；当所述位移传感器检测到输送至所述图像采集位置处的训练样本时，所述控制装置启动所述相机控制器，所述相机控制器控制所述多光谱相机采集图像采集位置处的训练样本在滚动过程中的至少两个位置的多光谱图像；所述控制装置获取每个所述训练样本的至少两个位置的多光谱图像并处理为所述训练样本的样本图像；并从所述训练样本的样本图像中截取所述训练样本上的品质特征处的图像为品质特征区域图像；所述控制装置根据各个品质特征区域图像确定重要波段，并基于所述重要波段构建多光谱图像的波段计算公式；将待测样本放置在所述辊子输送机上的相邻两个圆柱棍子之间，所述控制装置获取所述待测样本的至少两个位置的多光谱图像并处理为所述待测样本的待测图像，所述控制装置按照所述波段计算公式对所述待测图像进行计算得到所述待测样本的结果图像，根据预设分割阈值对所述待测样本的结果图像进行图像分割提取得到所述待测样本的品质特征位置。 2.根据权利要求1所述的品质检测系统，其特征在于，所述基于所述重要波段构建多光谱图像的波段计算公式，包括构建如下波段计算公式：其中，IB(i,j)是对所述多光谱图像计算得到的结果图像，I1(i,j)是所述多光谱图像的第一重要波段的光谱值，I2(i,j)是多光谱图像的第二重要波段的光谱值，I3(i,j)是多光谱图像的第三重要波段的光谱值且所述第三重要波段是反应颜色特征的波段。 3.根据权利要求1所述的品质检测系统，其特征在于，所述根据各个品质特征区域图像确定重要波段，包括：针对每一种品质类型，从截取得到的与所述品质类型对应的所有品质特征区域图像中随机选取M个品质特征区域图像并计算所述M个品质特征区域图像的平均光谱值得到所述品质类型的平均光谱图形，所述平均光谱图像反应不同波长下的平均光谱值；对比各个不同品质类型的平均光谱图形，根据各个平均光谱图形的波峰波谷确定所述重要波段。 4.根据权利要求3所述的品质检测系统，其特征在于，所述根据各个平均光谱图形的波峰波谷确定所述重要波段，包括：选取不同平均光谱波形同时出现波峰波谷最多的若干个波段作为所述重要波段。 5.根据权利要求1-4任一所述的品质检测系统，其特征在于，所述系统还包括：所述控制装置按照所述波段计算公式对各个品质类型对应的训练样本的样本图像进行计算得到结果图像；对于每一种品质类型，根据所述品质类型对应的各个训练样本的结果图像确定所述品质类型对应的亮度分割阈值；对各个品质类型对应的亮度分割阈值进行综合得到所述预设分割阈值。 6.根据权利要求1-4任一所述的品质检测系统，其特征在于，所述多光谱相机覆盖的波长为676～952nm。
所属类别：	发明专利