一種可見光與紅外物料復合分選設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可見光與紅外物料復合分選設備，包括可見光照明系統和可見光成像系統，可見光照明系統包括可見光光源，可見光成像系統包括灰度相機或彩色RGB相機，還包括紅外照明系統和紅外成像系統；紅外照明系統包括紅外光源；紅外成像系統包括紅外相機；紅外光源在可見光光源的一側，紅外相機設置在可見光相機的一側,紅外相機的鏡頭前裝有紅外濾光片。其中，紅外光源為紅外LED燈或鹵素燈。本實用新型將可見光光源和紅外光源同時作為照明光源使用，這樣既可以剔除那些異色的物料，也可以剔除那些在可見光下顏色相同或相似，但因材質不同而紅外光譜不同的物料，分選功能得到了很大的加強，擴大了物料的分選范圍。
【專利說明】一種可見光與紅外物料復合分選設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及物料分選設備，尤其涉及一種可見光與紅外物料復合分選設備。【背景技術】
[0002]物料分選設備的分選方案有很多種，比如有風力分選,靜電分選,光電分選等。其中，光電物料分選設備的工作原理是:根據物料光學特性的差異，探測器感應到的信號就會出現變化，分析處理探測器的信號后，驅動執行機構，把不符合要求的物料吹出，達到物料分選的效果。
[0003]傳統的光電物料分選設備采用可見光光源和探測器，獲取待選物料在可見光波段的光譜信息，實現了大量物料的分選，例如農產品、海產品、塑料和礦石等。但是在很多情況下，許多材質不同的待分選物體具有相同或相近的可見光光譜特性，也就是具有相同或相似的顏色和亮度，使得傳統的光電物料分選設備難以進行分選。
[0004]但在近紅外光的照射下，這些顏色相同或類似，材質不同的物料常常會具有復雜的近紅外光譜結構，因此近紅外探測器的信號大多會出現較大的差異。然后根據這些差異，驅動執行機構把不同材質的物料分開。因此，用近紅外線作為光源的物料分選設備對于此類物料體現了以往物料分選設備所沒有的強大的分選能力。可以廣泛應用到農副產品和工業品等生產領域，但是不能有效的剔除異色物料。
【發明內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種同時能夠以可見光和/或紅外光識別物料的復合物料分選設備，作為現有光電物料分選設備的有益補充，能夠有效識別顏色相近但紅外光譜差異較大的物料。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種可見光與紅外物料復合分選設備，包括可見光照明系統和可見光成像系統，可見光照明系統包括可見光光源，可見光成像系統包括灰度相機或彩色RGB相機，還包括紅外照明系統和紅外成像系統；紅外照明系統包括紅外光源；紅外成像系統包括紅外相機；紅外光源在可見光光源的一側，紅外相機設置在可見光相機的一側，紅外相機的鏡頭前裝有紅外濾光片。
[0007]作為優選，紅外光源為紅外LED燈。
[0008]作為優選，紅外光源為鹵素燈。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]將可見光光源和紅外光源同時作為照明光源使用，這樣既可以剔除那些異色的物料，也可以剔除那些在可見光下顏色相同或相似，但因材質不同而紅外光譜不同的物料，分選功能得到了很大的加強，擴大了物料的分選范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。[0012]圖1是本實用新型可見光與紅外物料復合分選設備實施例的結構示意圖。
[0013]圖中，1-振動給料器，2-料槽，3-紅外光源，4-可見光光源，5-可見光相機，6-紅外相機，7-噴嘴，8-副品分料室，9-正品分料室。
【具體實施方式】
[0014]圖1 一種可見近紅外復合分選設備，其照明系統同時裝有可見光光源4和紅外光源3，相應地，其成像系統同時裝有可見光相機5和紅外相機6。
[0015]紅外光源3為紅外LED燈。另外,紅外光源還可以使用鹵素燈。
[0016]由于本實施例是以可見光系統為主，因此安裝了 4個可見光光源，并且因空間有限，只能安裝2個紅外LED燈作為紅外光源，紅外LED燈安裝在可見光源的側上方。
[0017]可見光相機5為灰度相機，也可以使用彩色RGB相機。
[0018]為了與可見光相機看到的位置相同，將紅外相機6安裝在可見光相機5的一側。
[0019]由于紅外LED的紅外光譜寬度常常只具有幾十納米，因此能量比較集中，適合處理兩種物料在某個狹窄的紅外光譜范圍內具有明顯差異的情況，例如，某兩種石子在1400nm左右的反射率差別比其他波段要明顯大很多，因此，如果選用1400nm波段左右的紅外LED，則可以較好的分開這兩種物質。由于這種模式下，光源能量能得到充分的利用，因此帶來了能耗低，熱量小等優勢，此外，還具有LED特有的壽命長，亮度可調，亮度穩定等等優勢。但是這種模式也受到了限制，主要是LED產品的波長并不是在整個紅外波段都有，現有的產品主要集中在一些分離的波段上。這就導致了許多物料的分選無法找到與之匹配的光源。因此，我們同時設計了采用鹵素燈的模式。
[0020]鹵素燈由于其光譜可以輕松覆蓋紅外很寬的范圍，因此，只要物料的紅外特征峰落入該范圍內，則鹵素燈就是有效的照明光源，為了提高信噪比，降低特征峰外光能量的影響，這時，紅外相機的鏡頭前裝有紅外濾光片，只讓需要的有效光(對應光譜的特征峰)透過，避免了其他光對信號的干擾；濾光片的安裝是用了拆卸方便的卡圈，可以更換不同種類的濾光片；紅外相機使用InGaAs、PbS等探測器。采用鹵素燈的不足之處在于光的能量分布廣，有用的常常只有十分之一甚至更少，為了獲得足夠強的信號，需要較高的功率，導致發熱量高，效率低等問題。
[0021]根據不同的光源和相機的選擇，本實施例可以有以下四種構建模式:
[0022](I)可見光LED、灰度相機和紅外LED光源、紅外相機的搭配；
[0023](2)可見光LED、彩色RGB相機和紅外LED光源、紅外相機的搭配；
[0024](3)可見光LED、灰度相機和鹵素燈、紅外相機的搭配；
[0025](4)可見光LED、彩色RGB相機和鹵素燈、紅外相機的搭配。
[0026]在上述模式中，對于只須通過不同灰度就可分選的物料，可以選擇模式(I)或
(3),這樣有利于降低建造成本。
[0027]工作過程:
[0028]物料在振動給料器I的作用下，沿著料槽2往下滑落，到了分選箱中。照明系統和成像系統開始工作，可見光光源4 一般用可見光LED，紅外光源3有鹵素燈或紅外LED兩種可選，可見光光源4和紅外光源3同時發光。光照射在物料上經過反射或透射分別進入紅外相機6和可見光相機5中。在紅外相機前面加有紅外濾光片，只讓有效的光透過，濾除其他光信號的干擾。可見光相機和紅外相機采集到圖像以后，信號和數據處理系統開始工作，根據物料的光學性能的差異，圖像信息也有相應的差別，系統判斷信息是否符合預設分選條件，如果是，則輸出執行信號。到了分料口的位置，異物剔除執行系統(電磁閥和噴嘴7)開始工作，良品落入正品分料室9中，次品由電磁閥驅動嗔嘴7,被吹到副品分料室8中，從而實現物料分選。整個分選系統通過人機交互界面由操作人員通過觸摸屏進行操作實現。
[0029]以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可見光與紅外物料復合分選設備，包括可見光照明系統和可見光成像系統，所述可見光照明系統包括可見光光源，可見光成像系統包括灰度相機或彩色RGB相機，其特征在于:還包括紅外照明系統和紅外成像系統；所述紅外照明系統包括紅外光源；所述紅外成像系統包括紅外相機；所述紅外光源在可見光光源的一側，所述紅外相機設置在可見光相機的一側，紅外相機的鏡頭前裝有紅外濾光片。
2.根據權利要求1所述的可見光與紅外物料復合分選設備，其特征在于:所述紅外光源為紅外LED燈。
3.根據權利要求1所述的可見光與紅外物料復合分選設備，其特征在于:所述紅外光源為鹵素燈。
【文檔編號】B07C5/342GK203470363SQ201320501727
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】唐麟, 朱守明, 關亮, 董中飛 申請人:合肥泰禾光電科技股份有限公司