本发明涉及谷物检测类仪器，尤其是涉及一种谷物外观品质检测仪及检测方法。
背景技术：
1、粮食品质检测结果是粮食入库时定等、定价的基础指标，也是粮食分等级分类储存的依据；目前粮食品质检测主要依靠抽样人工检测，人工称重，最后计算出各类粮食的占比数据，这种检测方式取决于人的主观性，使得检测结果缺乏客观性，存在随意性，且分选分类及分析时间太长，效率低下。
2、现有的一些粮食品质检测设备不能适应多种谷物样品质检测，且对于类似玉米、大豆这样的大颗粒谷物来说，尤其是玉米，呈现多边形的立体形状，玉米颗粒形状类似于扁平的长方体形状，特征遍布于多个方位，单个相机或双个相机难以完全采集并识别到全部表皮特征，导致检测结果不准确。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种谷物外观品质检测仪及检测方法。
2、本发明第一方面提出了一种谷物外观品质检测仪，检测结果客观准确、检测效率高，适用于多种谷物样品的外观品质检测，如小麦、高梁、大豆和玉米等。
3、根据本发明第一方面实施例的谷物外观品质检测仪，包括：
4、转盘系统，所述转盘系统包括由转盘驱动组件驱动的透明转盘；
5、入料控制系统，所述入料控制系统用于将谷物颗粒按照单层单排排料秩序输送至处于转动状态的所述透明转盘的上表面上；
6、谷物多特征识别系统，所述谷物多特征识别系统用于采集所述透明转盘输送至工位检测点的谷物颗粒的多个面图像，以便主控模块确定谷物颗粒属于不完善粒类别还是属于完善粒类别；
7、清理系统，所述清理系统包括第一清理组件、第二清理组件和第三清理组件；所述谷物多特征识别系统、所述第一清理组件和所述第二清理组件按照所述透明转盘上谷物颗粒通过的路径依次布置，所述第一清理组件用于将所述透明转盘上属于不完善粒类别的谷物颗粒清理下来，所述第二清理组件用于将所述透明转盘的上表面上属于完善粒类别的谷物颗粒及浮尘杂物同时清理下来；所述第三清理组件用于清理所述透明转盘的下表面上的浮尘杂物；
8、称重系统，所述称重系统包括与所述第一清理组件和所述第二清理组件分别配套设置的称重模块，与所述第一清理组件对应配套的所述称重模块用于接收并称量所述第一清理组件清理下来的不完善粒类别的谷物重量；与所述第二清理组件对应配套的所述称重模块用于接收并称量所述第二清理组件清理下来的完善粒类别的谷物重量。
9、根据本发明第一方面实施例的谷物外观品质检测仪，工作过程为：启动谷物外观品质检测仪；向入料控制系统投入待检测谷物，入料控制系统将谷物颗粒按照单层单排排料秩序输送至正在转动的透明转盘的上表面上；透明转盘转动将待检测的谷物颗粒输送至谷物多特征识别系统处；谷物多特征识别系统触发成像，采集经过工位检测点处的谷物颗粒的多个面图像，并将采集的图像输送给主控模块确定谷物颗粒属于不完善粒类别还是属于完善粒类别；若谷物颗粒属于不完善粒类别，则属于不完善类别的谷物颗粒在透明转盘的转动下到达第一清理组件的对应的工位时，第一清理组件从透明转盘上将属于不完善类别的谷物颗粒清理下来，使得属于不完善类别的谷物颗粒清理进入对应的称重模块；若谷物颗粒属于完善粒类别，则属于完善类别的谷物颗粒在透明转盘的转动下到达第二清理组件的对应的工位时，第二清理组件从透明转盘上将属于完善类别的谷物颗粒连同透明转盘的上表面上的浮沉杂物一起清理下来，使得属于完善类别的谷物颗粒清理进入对应的称重模块；待所有待检测谷物颗粒检测完毕，主控模块采集对应的称重模块的最终数据，输出分选类别和重量信息，自动计算出各种分类占比，显示出检测结果。
10、综上，本发明第一方面实施例的谷物外观品质检测仪具有如下的优势：检测结果客观准确、检测效率高，适用于多种谷物样品的外观品质检测，如小麦、高梁、大豆和玉米等。
11、在一些实施例中，所述入料控制系统包括储料斗、分料模组、出料斗和振动盘；其中，所述储料斗用于储存谷物；所述分料模组包括分料基座，至少三个分料拨片、旋转轴和驱动单元；所述分料基座的顶部和底部分别对应地设有进料口和出料口，所述分料基座设置在所述储料斗的下方且所述进料口与所述储料斗的下端相连；所述分料基座具有中心轴线呈水平延伸的中空型腔，所述旋转轴与所述中空型腔同心地安装在所述中空型腔中，至少三个所述分料拨片位于所述中空型腔中且沿所述旋转轴的圆周方向均布固定在所述旋转轴上；所述驱动单元设置在所述分料基座外且与所述旋转轴相连，以驱动所述旋转轴旋转；所述出料斗设置在所述分料模组的下方，所述出料斗的上端与所述出料口相连；所述振动盘设置在所述出料斗的下方，用于接收沿所述出料斗滑落下的谷物，并将谷物颗粒按照单层单排排料秩序输送给所述透明转盘。
12、在一些实施例中，所述入料控制系统还包括检测器，所述检测器用于检测所述振动盘内的谷物量，以控制所述驱动单元的启动和暂停，保证所述振动盘内的谷物量处在合适的范围，以便所述振动盘内的谷物颗粒在所述振动盘的振动下能按单层单排排料秩序沿所述振动盘侧壁上的螺旋轨道输送出去。
13、在一些实施例中，所述螺旋轨道包括上升螺旋轨道和连接在所述上升螺旋轨道末端处的下沉螺旋轨道，所述下沉螺旋轨道的末端连接有出料通道，所述出料通道低于所述下沉螺旋轨道的末端，所述出料通道的末端位于所述透明转盘的上方且与所述透明转盘贴近。
14、在一些实施例中，所述谷物多特征识别系统包括第一拍照组件和第二拍照组件；其中，所述第一拍照组件位于所述透明转盘的上侧，所述第一拍照组件包括多个第一相机，多个所述第一相机围绕工位检测点的垂线沿圆周间隔倾斜地布置，且多个所述第一相机均对准所述工位检测点，多个所述第一相机至所述工位检测点的距离分别为对应的所述第一相机的最佳焦距；所述第二拍照组件位于所述透明转盘的下侧，所述第二拍照组件包括一个第二相机，所述第二相机垂直地对准所述工位检测点，所述第二相机至所述工位检测点的距离为所述第二相机的最佳焦距。
15、在一些实施例中，所述谷物多特征识别系统还包括第二光电传感器，所述第二光电传感器用于当所述透明转盘上的谷物颗粒正在经过所述第二光电传感器对应的感应位置并且即将到达所述工位检测点时，触发所述一拍照组件和所述第二拍照组件，以使所述第一拍照组件和所述第二拍照组件对从所述第二光电传感器对应的感应位置来的谷物颗粒到达所述工位检测点时刚好进行拍摄动作。
16、在一些实施例中，多个所述第一相机的数量为2至4个。
17、在一些实施例中，所述第一清理组件包括第一电机、旋转拨片和第三光电传感器；所述旋转拨片位于所述透明转盘的上方且安装在所述第一电机上，所述第一电机用于驱动所述旋转拨片从所述透明转盘的径向内侧向径向外侧方向旋转，以使所述旋转拨片从所述透明转盘上剔选下属于不完善粒类别的谷物颗粒；所述光电传感器用于控制所述旋转拨片停在预定位置处，以使所述旋转拨片不干涉谷物通过的路径。
18、在一些实施例中，所述第二清理组件包括清洁盘和第二电机；所述清洁盘的一端面为清洁盘面，所述清洁盘设置在所述透明转盘的上表面上且所述清洁盘面与所述透明转盘的上表面贴合；所述第二电机与所述清洁盘相连，以驱动所述清洁盘绕所述清洁盘的轴线旋转。
19、在一些实施例中，所述第三清理组件包括清洁轮和第三电机；所述清洁轮的圆周面为清洁轮面，所述清洁轮面与所述透明转盘的下表面相切；所述第三电机与所述清洁轮相连，以驱动所述清洁轮绕所述清洁轮的轴线旋转。
20、在一些实施例中，所述称重模块包括称重料斗、挡料板、弹性复位件、称重传感器和自动下料模块；所述称重料斗与对应的所述第一清理组件或对应的第二清理组件不接触，用于接收对应的所述第一清理组件或对应的所述第二清理组件剔选下的谷物粒子；所述挡料板的一端与所述称重料斗的底部出口的一侧转动相连；所述弹性复位件有两个，两个所述弹性复位件布置在所述挡料板的另一端的两侧处，两个所述弹性复位件的上端与所述称重料斗相连，两个所述弹性复位件的下端与所述挡料板的另一端的两侧相连，以使所述挡料板关闭所述底部出口；所述称重传感器上安装所述称重料斗；所述自动下料模块用于当所述挡料板关闭所述底部出口时与所述挡料板分离，以及用于当需要排出所述称重料斗中的谷物时与所述挡料板板接触并推开所述挡料板，以使所述称重料斗中的谷物从所述底部出口落下。
21、本发明第二方面还提出了一种谷物外观品质检测仪的检测方法。
22、根据本发明第二方面实施例的谷物外观品质检测仪的检测方法，采用根据本发明第一方面任意一项实施例的谷物外观品质检测仪进行谷物外观品质检测，包括如下步骤：
23、启动谷物外观品质检测仪；
24、向所述入料控制系统投入待检测谷物，所述入料控制系统将谷物颗粒按照单层单排排料秩序输送至正在转动的所述透明转盘的上表面上；
25、所述透明转盘转动将待检测的谷物颗粒输送至所述谷物多特征识别系统；
26、所述谷物多特征识别系统触发成像，采集经过所述工位检测点处谷物颗粒的多个面图像，并将采集的图像输送给所述主控模块确定谷物颗粒属于不完善粒类别还是属于完善粒类别；
27、若谷物颗粒属于不完善粒类别，则属于不完善类别的谷物颗粒在所述透明转盘的转动下到达所述第一清理组件的对应的工位时，所述第一清理组件从所述透明转盘上将属于不完善类别的谷物颗粒清理下来，使得属于不完善类别的谷物颗粒清理进入对应的所述称重模块；
28、若谷物颗粒属于完善粒类别，则属于完善类别的谷物颗粒在所述透明转盘的转动下到达所述第二清理组件的对应的工位时，所述第二清理组件从所述透明转盘上将属于完善类别的谷物颗粒连同所述透明转盘的上表面上的浮沉杂物一起清理下来，使得属于完善类别的谷物颗粒清理进入对应的所述称重模块；
29、待所有待检测谷物颗粒检测完毕，所述主控模块采集对应的所述称重模块的最终数据，并计算出检测结果。
30、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种谷物外观品质检测仪，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述入料控制系统包括储料斗、分料模组、出料斗和振动盘；其中，所述储料斗用于储存谷物；所述分料模组包括分料基座，至少三个分料拨片、旋转轴和驱动单元；所述分料基座的顶部和底部分别对应地设有进料口和出料口，所述分料基座设置在所述储料斗的下方且所述进料口与所述储料斗的下端相连；所述分料基座具有中心轴线呈水平延伸的中空型腔，所述旋转轴与所述中空型腔同心地安装在所述中空型腔中，至少三个所述分料拨片位于所述中空型腔中且沿所述旋转轴的圆周方向均布固定在所述旋转轴上；所述驱动单元设置在所述分料基座外且与所述旋转轴相连，以驱动所述旋转轴旋转；所述出料斗设置在所述分料模组的下方，所述出料斗的上端与所述出料口相连；所述振动盘设置在所述出料斗的下方，用于接收沿所述出料斗滑落下的谷物，并将谷物颗粒按照单层单排排料秩序输送给所述透明转盘。
3.根据权利要求2所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述入料控制系统还包括检测器，所述检测器用于检测所述振动盘内的谷物量，以控制所述驱动单元的启动和暂停，保证所述振动盘内的谷物量处在合适的范围，以便所述振动盘内的谷物颗粒在所述振动盘的振动下能按单层单排排料秩序沿所述振动盘侧壁上的螺旋轨道输送出去。
4.根据权利要求3所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述螺旋轨道包括上升螺旋轨道和连接在所述上升螺旋轨道末端处的下沉螺旋轨道，所述下沉螺旋轨道的末端连接有出料通道，所述出料通道低于所述下沉螺旋轨道的末端，所述出料通道的末端位于所述透明转盘的上方且与所述透明转盘贴近。
5.根据权利要求1所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述谷物多特征识别系统包括第一拍照组件和第二拍照组件；其中，所述第一拍照组件位于所述透明转盘的上侧，所述第一拍照组件包括多个第一相机，多个所述第一相机围绕工位检测点的垂线沿圆周间隔倾斜地布置，且多个所述第一相机均对准所述工位检测点，多个所述第一相机至所述工位检测点的距离分别为对应的所述第一相机的最佳焦距；所述第二拍照组件位于所述透明转盘的下侧，所述第二拍照组件包括一个第二相机，所述第二相机垂直地对准所述工位检测点，所述第二相机至所述工位检测点的距离为所述第二相机的最佳焦距。
6.根据权利要求5所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述谷物多特征识别系统还包括第二光电传感器，所述第二光电传感器用于当所述透明转盘上的谷物颗粒正在经过所述第二光电传感器对应的感应位置并且即将到达所述工位检测点时，触发所述一拍照组件和所述第二拍照组件，以使所述第一拍照组件和所述第二拍照组件对从所述第二光电传感器对应的感应位置来的谷物颗粒到达所述工位检测点时刚好进行拍摄动作。
7.根据权利要求5所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，多个所述第一相机的数量为2至4个。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述第一清理组件包括第一电机、旋转拨片和第三光电传感器；所述旋转拨片位于所述透明转盘的上方且安装在所述第一电机上，所述第一电机用于驱动所述旋转拨片从所述透明转盘的径向内侧向径向外侧方向旋转，以使所述旋转拨片从所述透明转盘上剔选下属于不完善粒类别的谷物颗粒；所述光电传感器用于控制所述旋转拨片停在预定位置处，以使所述旋转拨片不干涉谷物通过的路径。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述第二清理组件包括清洁盘和第二电机；所述清洁盘的一端面为清洁盘面，所述清洁盘设置在所述透明转盘的上表面上且所述清洁盘面与所述透明转盘的上表面贴合；所述第二电机与所述清洁盘相连，以驱动所述清洁盘绕所述清洁盘的轴线旋转。
10.根据权利要求1-7中任意一项所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述第三清理组件包括清洁轮和第三电机；所述清洁轮的圆周面为清洁轮面，所述清洁轮面与所述透明转盘的下表面相切；所述第三电机与所述清洁轮相连，以驱动所述清洁轮绕所述清洁轮的轴线旋转。
11.根据权利要求1-7中任意一项所述的谷物外观品质检测仪，其特征在于，所述称重模块包括称重料斗、挡料板、弹性复位件、称重传感器和自动下料模块；所述称重料斗与对应的所述第一清理组件或对应的第二清理组件不接触，用于接收对应的所述第一清理组件或对应的所述第二清理组件剔选下的谷物粒子；所述挡料板的一端与所述称重料斗的底部出口的一侧转动相连；所述弹性复位件有两个，两个所述弹性复位件布置在所述挡料板的另一端的两侧处，两个所述弹性复位件的上端与所述称重料斗相连，两个所述弹性复位件的下端与所述挡料板的另一端的两侧相连，以使所述挡料板关闭所述底部出口；所述称重传感器上安装所述称重料斗；所述自动下料模块用于当所述挡料板关闭所述底部出口时与所述挡料板分离，以及用于当需要排出所述称重料斗中的谷物时与所述挡料板板接触并推开所述挡料板，以使所述称重料斗中的谷物从所述底部出口落下。
12.一种谷物外观品质检测仪的检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-11中任意一项所述的谷物外观品质检测仪进行谷物外观品质检测，包括如下步骤：
