Способ сортировки корнеклубнеплодов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 342 51)4 ВО ОБР ОП ВМДЕТЕЛЬОТВ ТОРСИО ьский инсти тва Научнонения "РосА.М.Башило ще -90 нм,ния свет Ъ = 990 - 1200 н +50 нм,ОРНЕКЛУБНЕествля омента я к облас ожет быть испол изирова з.п. ф ических про- редпосадочГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(57) Изобретение отности сельского хозяйстваиспользовано в технолоцессах послеуборочной,й и товарной подготовки корнеклуб неплодов и позволяет увеличить точность распознавания корнеклубнеплодов. Способ заключается в том, что измерение отраженного от контролируемого объекта потока осуществляет ся на участках, положение и пирина которых определяется характерными точками резонансных пиков погло на длинах волн ъ, = 8 нм 7 = 1100 нм, а с полосой спектра не боле аспознавание сигналов осуся синхронно с осмотром до олного опознавания, а рабо ительного механизма синхро а с движением объектов. лы, 4 ил,1389881 Изобретение относится к области сельского хозяйства, а точнее к решению задач сортирования плодов по качеству, и может быть использовано в технологических процессах послеубо 5 рочной, предпосадочной и товарной подготовки корнеклубнеплодовЦель изобретения - увеличение точности распознавания корнеклубнеплодов.На Фиг, приведены среднестатистические характеристики спектрального отражения контролируемых объектов; на Фиг.2 - структурно-функциональная схема устройства, реализующего способ , на Фиг,З - схема реализации последовательно-параллельного сканирования; на Фиг.4 - схема осуществления способа в конкретном устройстве.На Фиг,1 обозначены: К - характеристика спектрального коэФФициента отражения для качественных плодов, К - для загнивших плодов, К, - для камней, комков почвы.Устройство ( Фиг.2 ) содержит блок освещения контролируемого объекта, блок 2 измерения отраженного потокаЗО света, блок 3 преобразования измеренного потока в электрический сигнал, блок 4 распознавания Фотосигналов, блок 5 исполнительных механизмов, блок 6 синхронизации распознавания с поштучным осмотром и блоки 8 и 7 35 синхронизации подачи команды на отделение плодов с их движением врабочей зоне исполнительного механизма, На Фиг.2 обозначены: КО - контро 40 лируемый объект; ОС - оптическая система;- поток освещения; У - отраженный поток света; 0 " напряжение Фотосигнала, измеренного в полосе 890 нм; 0 - напряжение Фото 945 сигнала, измеренного в полосе 990 нм, 11 - напряжение Фотосигнала, измерейного в полосе 1100 нм; У - напряжение Фотосигнала, измеренного в полосе 1200 нм, "1" и "1 " - сигналы с положительной разницей Фотосигналов1тоеигналы с отрипательной разницей6 -логической операции "И"; БЛР - блок логического распознавания; ИМ 1, ИМ 2 - исполнительные механизмы; П 0, 0, - сигналы распознавания классов КК 2На схеме ( Фиг.З) обозначены: оптические сканирующие системы 9 осмотра поверхности плодов, контролируемый плод 10, зоны 11 повторного осмотра, поле 12 зрения сканирующей системы осмотра, зона 13 контроля, 1 и 1 - длина и ширина зоныконтроля, Ч и Ч - скорости пере.мещения сканирующего поля зрения внаправлении оси Х и 7, Ч - скоростьпоступательного движения контролируемого плода, К - радиус контролируемого плода.На фиг.4 обозначены: приемныйбункер 14 для загнивших плодов;приемный бункер 15 для твердых примесей, приемный бункер 1 б для качественных плодов, входной загрузочныйбункер 17, транспортер 18 подачи,транспортер 19 по штучной подачи плодов; роликовый транспортер 20.Принцип распознавания твердых примесей, загнивших и качественных плодов, основан на измерениях отраженного потока на характерных участкахспектра 1,экстремальные точки характеристики качественных плодов= 890 нм, 9= 990 нм, Э = 1100 нм,Ъ= 1200 нм). Положение этих точекопределено пиками чнтенсивного поглощения света,Как видно иэ граФика Фиг.1у качественных плодов имеется два пика поглощения -= 990 нм и %- 1200 нм; у загнивших плодов толькоодин пик Ъ, = 1200 нм, у твердыхпримесей не имеется ни одного, Пикирезонансного поглощения возникают врезультате совпацения частот собственного колебания атомарно-молекулярной структуры плодов и частотыдлины волны ) колебаний света. Приэтом диапазон спектра в выбранныхточках не должен превышать +200 нм,так как результаты измерения перекрываются при большей полосе и характерные точки кривой спектрограммы нераспознаются,Измерение отраженного от плодасветового потока на узких участкахспектра позволяет более точно уста-новить качественное состояние контролируемого объекта и опознаваниезагнивших, загрязненных качественныхплодов и твердые примеси. При этомширину ( ь Ъ) полосы спектральныхучастков выбирают в пределах знакопеременной разности интегральных35 потоков Р света, отраженных от распознаваемой пары плодов. Например, разность интегральных потоков для загнивших плодов имеет отрицательный знак:с%,аобу 9 (К,)= К,(К,)Ю, - Р,(К,)к (к,)а зо, 1 о2 а разность интегральных потоков для здоровых (качественных) плодов положительный знак:7,а И 15 д(к,) =к, (к,)а, -у(к,) = %2+Я 3,-6%к (к,)а ь 1о,.При данном предельном условии воз можно распознавание плодов, Измерения отраженного от плодов светоь го потока на более узких участках+ к % ) позволяет получить запас . по точности распознавания в условиях внешних помех (влажности, температуры, запыленности поверхности па. - дов).Контролируемый объект КО освеща.тся потоком , света сложного спект . 30 рального состава, отраженный от объекта потокизмеряется с помощью оптической системы ОС контроля в диапазонах длин волн %, = 890 й +Ынм, Л, =990+да нм, а - 1100+ ы нм, Ъ = 1200 а.а нм и поступает из блока 2 в виде фотосигналов 11 ,0 , 11,л , Бл напряжения. Далее осуществляется попарное в".:читание фотосигналов Б - У 1., - Ц 40 в блоке 3 преобразования. При этом положительная величина сигналов ("1"и "1 ") информирует о наличии пика резонансного поглощения, а отрицательная ("0" и "0") - об отсут сивии его. Наличие двух положительных сигналов "1" Ъ "1 " определяет качественный плод 0 , двух отрицательных "0" Л "0" - твердые примеси 0 , одного положительного и 50 одного отрицательного "0" Л "1" .загнившии плод Бк,При этом для обеспечения высокой .точности отделения некондиционных плодов осуществляют повторный (много кратный) осмотр поверхности плодов,где Р, (1) - вероятность обнаружения малоразмерного дефекта при однократномосмотре;и - число повторных осмотров (число оборотов вращения плода или количество параллельно работающих сканирующих систем контроля);Р (и) - вероятность обнаружениямалоразмерного дефектапри повторном осмотре. Б осм Б э,к, - Б п.к(1) Бко Б к.о где Б,- площадь осмотренной поверхности;Бо - площадь поверхности контролируемого плода;Бэ- площадь поверхности эффективного контроля;Ба - площадь поверхности повторного осмотра,Данный прием может быть реализован путем использования нескольких параллельно работающих сканирующих систем 9 осмотра (фиг.За), установленных перпендикулярно поступательному движению плодов, или путем многократного вращения плодов 10 вокруг своей оси фиг.Зб) за период прохода ими зоны 13 контроля одной сканирующей системы. При этом параллельная работа систем 9 обеспечивает строго последовательный, а не случайный осмотр. Вероятность обнаружения при случайном осмотре равнаи в пределах Ь ( 20 меньше, чем при строго последовательном осмотре. Кроме того, для обеспечения высокой производительности отделения сканирование зоны 13 контроля осуществляют узким полем 12 зрения оптической системы путем параллельно-последовательного независимого измерения, отраженного от поверхности плодов потока света со скорсотью 7 . При этом увеличивается производительность процесса сортирования (подача плодов с интервалом следования друг эа другом, стремящимся к нулю) и исключается ошибка распознавания при нахождении в зоне 13 контроля болееодного плода 10. Это достигается путем применения системы синхронизацииосмотра и распознавания. Результаты измерения по мере ос-мотра поверхности распознаются в блоке БЛР (фиг,2), затем выдается решение о принадлежности объекта к соответствующему классу, синхрониэируе мое блоком 6 с моментом окончания индивидуального осмотра поверхности объекта. Далее команда о принадлежности объектов к классу подается в блоки ИМ и ИМ 2, момент срабатывания которых синхронизируется блока-, ми 7 и 8 с движением объектов в рабочей зоне исполнительных механизмов,Поток плодов из выходного загрузочного бункера 17 поступает на сис тему однослойного, рядного и поштучного формирования потока при помощи транспортеров 18 и 19 подачи. Далее плоды роликовым транспортером 20 подаются в зону контроля 1 оптичес кой сканирующей системы 2, которая освещается источником 1 света. Проходя через зону контроля, плоды совершают многократное вращение вокруг своей оси, а оптическая сканирующая система 2 в это время осуществляет последовательно-параллельный осмотр развертываемой поверхности плодов. Далее сигналы измерения подаются в блок 4 распознавания и синхронизируются блоком 6 с перемещением плодов (фиксируют момент вхождения плода в зону контроля, интервал подачи плодов и выход плода иэ зоны контроля). Синхронизация осуществляется 40 по внутреннему видеосигналу, поступающему от оптической сканирующей системы. Сигналы распознавания плодов передаются в блок 5 исполнительных механизмов, которые осуществляют отделение плодов синхронно с ихнахождением в рабочей зоне исполнительного механизма,Синхронизация срабатывания исполнительных механизмов с перемещениемплодов осуществляется с помощью фотореле. При взаимодействии исполнительного механизма с плодом происходит изменение траектории движения.В результате чего загнившие плодыпопадают в приемный бункер 14, твердые примеси - в приемный бункер 15,а здоровые - в приемный бункер 16.формула изобретенияц1. Способ сортировки корнеклубнеплодов, включающий поступательное перемещение корнеклубнеплодов, освещение их потоком света, измерение отраженного и распределение плодов по наличию отраженного излучения заданных спектральных диапазонов, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности распознава" ния корнеклубнеплодов, в процессе измерения отраженного излучения дополнительно поступательное движение корнеклубнеплодов осуществляют с одно(временным их вращением, многократно последовательно параллельно сканируют поверхность плодов синхронно с их вращением, а измерение отраженного излучения:заданного спектрального диапазона осуществляют синхронно со скоростью сканирования.2; Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что регистрацию отраженного излучения осуществляют в следующих диапазонах волн: 910, 980, 1100, 1200 нм с полосой не более +200 нм.Подпи комитета СССР и открытии ушская наб., д.ое Составитель Е. Хач ехред Л. Сердюкова Тираж 569Государственноглам изобретенийосква, Ж, Ра рова Корректор М.Максимиши