本發(fā)明涉及光電分選技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種物料的分選裝置以及用于該分選裝置的分選方法。

背景技術(shù)：

目前市場上的各類谷物、雜糧、堅(jiān)果種類繁多、產(chǎn)量大，對這些物料進(jìn)行分揀的市場潛力巨大，其中一些內(nèi)含成分不同的物料，如堅(jiān)果類的仁和殼，當(dāng)其顏色、形狀等外部特征非常接近時(shí)，可以通過可見光或可見光與單紅外復(fù)合來分選，已能夠去掉外觀不同或者顏色有差異的雜質(zhì)，但對于顏色差異非常小或顏色幾乎相同的物料及雜質(zhì)，常規(guī)分選的效果尚需進(jìn)一步提升。

相關(guān)技術(shù)中，激光技術(shù)也可分選顏色接近或相同但內(nèi)含成分不同的物料，但激光分選裝置相對復(fù)雜，且產(chǎn)量受限，對于不同的物料，參數(shù)設(shè)置也較為麻煩，因此激光分選機(jī)在分選這些物料時(shí)，有一定的局限性，有待進(jìn)一步提升。

公開號為CN102325605A的中國專利提出了一種基于可見光以及可見-紅外復(fù)合(或雙紅外復(fù)合)的物料流分揀方法和裝置，主要用來從冷凍食品中分揀出木頭、紙板、塑料和橡膠材料等外在異物。該裝置在可見-紅外(或雙紅外復(fù)合)成像系統(tǒng)的同一側(cè)單獨(dú)布置了一組可見光相機(jī)，用于識別物料的顏色和形狀。雙紅外分光的范圍為800-1200nm以及1470-1570nm波段，通常而言，這2個(gè)波段分別對應(yīng)著一組可見光傳感器和一組紅外傳感器的探測范圍，待選的冷凍蔬菜和外部異物在這2個(gè)波段下的信號比例差異較大，從而將其分選。

公開號為US20100193412A1的美國專利提出了一種將可見光和紅外進(jìn)行分光后再復(fù)合成像的方式來將物料識別和分揀的分光部件，將物料返回的光按照400-900nm和1200-1700nm分成2個(gè)部分，分別采用CCD和InGaAs傳感器進(jìn)行探測后進(jìn)行復(fù)合成像，通過物料在該波段的信號比例差異，將一些可見光難以區(qū)分的物料進(jìn)行區(qū)分。

可以看出，上述專利公布的方法或裝置中，主要用來分選非物料自身存在的外部異物，如針對煙草，主要去除其中的包裝紙、包裝繩和防潮紙等外部異物，針對冷凍蔬菜，主要是揀出其中的木頭、紙板、塑料和橡膠材料等外在異物。這些外部異物的可見或紅外光譜特性和待分選的物料本身往往有較大的差異，因而可以方便地采用可見光或可見光與單獨(dú)的紅外光譜復(fù)合即可進(jìn)行有效地分選。但是，上述的方法或裝置對某些物料或農(nóng)產(chǎn)品在自 然生長或加工過程中形成的不需要的部分進(jìn)行分選效果未必有效，例如，在核桃自動(dòng)化加工生產(chǎn)的脫殼過程中，形成的核桃殼和核桃仁需要進(jìn)行分揀，由于核桃殼并非從外部引入，而是一個(gè)物料本身存在的部分，且在混合物中核桃殼的比例較大，因此，如何能夠有效地將這兩種物質(zhì)識別并分選出來，急需本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種物料的分選裝置。該裝置能夠從雙紅外圖像中提取出更多有用的物料特征信息，從而能夠有效地將堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼區(qū)分，提高了物料分選的成功率。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種物料的分選方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的物料的分選裝置，包括：紅外光源，用于為待分選物料提供紅外光；分光模塊，用于將所述待分選物料反射的紅外光進(jìn)行分光處理，以得到第一紅外光和第二紅外光；第一紅外濾光模塊和第二紅外濾光模塊，所述第一紅外濾光模塊和第二紅外濾光模塊分別位于所述分光模塊的兩側(cè)，所述第一紅外濾光模塊用于對所述第一紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第一紅外光，所述第二紅外濾光模塊用于對所述第二紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第二紅外光；第一紅外成像模塊，用于對所述濾光后的第一紅外光進(jìn)行成像以獲得第一紅外圖像；第二紅外成像模塊，用于對所述濾光后的第二紅外光進(jìn)行成像以獲得第二紅外圖像；以及控制模塊，用于將所述第一紅外圖像和所述第二紅外圖像進(jìn)行合成以生成雙紅外圖像，并根據(jù)所述雙紅外圖像對所述待分選物料進(jìn)行分選。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選裝置，根據(jù)物料的吸收特性選擇兩個(gè)合適的波長或波段，通過雙波段紅外成像的方式采集這兩個(gè)波長下的物料圖像合成為紅外“雙色”圖像，通過圖像的強(qiáng)度、“顏色”信息來識別、分選特定的物料和雜質(zhì)，相對于單一波段的紅外灰度圖像，該紅外“雙色”圖像中的信息量更多，能夠提取出更多有用的物料特征信息，從而能夠有效地將堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼區(qū)分，提高了物料分選的成功率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的物料的分選方法，該分選方法用于本發(fā)明第一方面實(shí)施例的物料分選裝置，該分選方法包括：通過所述紅外光源提供紅外光；通過振動(dòng)器將待分選物料沿著通道提供至所述待分選物料所在的位置；對所述待分選物料反射的紅外光進(jìn)行分光處理，以得到第一紅外光和第二紅外光；通過所述第一紅外濾光模塊對所述第一紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第一紅外光，并通過所述第二紅外濾光模塊對所述第二紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第二紅外光；對所述濾光后的第一紅外光進(jìn)行成像以獲得第一紅外圖像，并對所述濾光后的第二紅外光進(jìn)行成像以獲得第二紅外圖像；以 及將所述第一紅外圖像和所述第二紅外圖像進(jìn)行合成以生成雙紅外圖像，并根據(jù)所述雙紅外圖像對所述待分選物料進(jìn)行分選。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選方法，根據(jù)物料的吸收特性選擇兩個(gè)合適的波長或波段，通過雙波段紅外成像的方式采集這兩個(gè)波長下的物料圖像合成為紅外“雙色”圖像，通過圖像的強(qiáng)度、“顏色”信息來識別、分選特定的物料和雜質(zhì)，相對于單一波段的紅外灰度圖像，該紅外“雙色”圖像中的信息量更多，能夠提取出更多有用的物料特征信息，從而能夠有效地將堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼區(qū)分，提高了物料分選的成功率。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的物料的分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的紅外光源與聚光組件之間的位置關(guān)系的原理示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的核桃仁及核桃殼的近紅外反射譜；

圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的物料的分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼的雙紅外示意圖像；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的物料的分選方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選裝置以及用于該物料的分選裝置的分選方法。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的物料的分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該物料的分選裝置可以包括：紅外光源20、分光模塊30、第一紅外濾光模塊40、第二紅外濾光模塊50、第一紅外成像模塊60(圖1中未示出)、第二紅外成像模塊70(圖1中未示出)和控制模塊80(圖1中未示出)。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖1所示，紅外光源20、分光模塊30、第一紅外濾光模塊40、第二紅外濾光模塊50、第一紅外成像模塊60(圖1中未示出)、第二紅外成像模塊70(圖1中未示出)分別置于待分選物料A的一側(cè)。

具體地，紅外光源20可用于為待分選物料提供紅外光。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中， 紅外光源20為鹵素?zé)?。此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，紅外光源20中可具有聚光組件，該聚光組件可用于將紅外光聚焦至待分選物料所在的位置。更具體地，如圖2所示，聚光組件可包括反光碗21，反光碗21所呈現(xiàn)的形狀為部分橢圓形，其中，紅外光源組件20中的光源可位于該部分橢圓形所在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)a上，待分選物料所在的位置可為上述部分橢圓形所在的橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)b上?？梢岳斫猓ㄟ^將紅外光源組件20中的光源和待分選物料的觀察點(diǎn)分別置于橢圓對應(yīng)的兩個(gè)焦點(diǎn)上，可以提高光源的利用率和物料的亮度。例如，針對不同亮度的物料，紅外光源20可采用鹵素?zé)?，紅外光經(jīng)反光碗21聚光后匯聚于物料觀察點(diǎn)(即上述的焦點(diǎn)b)，以形成寬度約為20mm寬的聚光區(qū)域。

另外，待分選物料可為堅(jiān)果類物料，堅(jiān)果類物料可包括但不限于核桃、榛子、杏仁、松子、花生、栗子、碧生果、開心果、腰果和瓜子等中的一種或多種。

此外，為了能夠減小紅外光源20的可見光照明部分對物料另一側(cè)的可見光分選的影響，在本發(fā)明的實(shí)施例中，紅外光源20中的聚光組件還可包括濾光片22，該濾光片22可用于對紅外光進(jìn)行可見光過濾。具體地，如圖2所示，該濾光片22可置于焦點(diǎn)a與焦點(diǎn)b之間且更接近于焦點(diǎn)a的位置。

分光模塊30可用于將待分選物料反射的紅外光進(jìn)行分光處理，以得到第一紅外光和第二紅外光。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，分光模塊30可為但不限于分束鏡或二向色鏡。

如圖1所示，第一紅外濾光模塊40和第二紅外濾光模塊50可分別位于分光模塊30的兩側(cè)，第一紅外濾光模塊40可用于對第一紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第一紅外光，第二紅外濾光模塊50可用于對第二紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第二紅外光。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一紅外濾光模塊40和第二紅外濾光模塊50可分別為紅外帶通濾光片，第一紅外濾光模塊40的透過波長范圍可為1300nm～1500nm，優(yōu)選地，第一紅外濾光模塊40的透過波長范圍可為1350nm～1450nm；第二紅外濾光模塊50的透過波長范圍為1150nm～1250nm，優(yōu)選地，第二紅外濾光模塊50的透過波長范圍可為1175nm～1225nm。之所以優(yōu)選上述這些波段，是由于上述這些波段分別對應(yīng)堅(jiān)果仁和殼的特征吸收波段范圍。例如，以核桃仁及核桃殼為例，如圖3所示，分別表示了核桃仁及核桃殼在紅外光線下所能夠吸收的波段情況。由此，由于第一紅外濾光模塊40和第二紅外濾光模塊50的透過波長范圍的不同，所以可以將待分選物料反射回來的紅外光過濾出具有不同波長的紅外光。

可以理解，通過采用分束片或者二向色鏡作為分光元件，再通過紅外濾光片觀察特征波段的信號，相對于棱鏡、光柵等分光方式，降低了難度和復(fù)雜度。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一紅外成像模塊60可位于第一紅外濾光模塊40后方，第一紅外成像模塊60可用于對濾光后的第一紅外光進(jìn)行成像以獲得第一紅外圖像。第二紅外成像模塊70可位于第二紅外濾光模塊50后方，第二紅外成像模塊70可用于對濾光后的第二紅外光進(jìn)行成像以獲得第二紅外圖像。

具體而言，在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖1所示，第一紅外成像模塊60可包括第一紅外鏡頭61和第一紅外線陣傳感器62，第一紅外濾光模塊40可位于第一紅外鏡頭61之前，第二紅外成像模塊70可包括第二紅外鏡頭71和第二紅外線陣傳感器72，第二紅外濾光模塊50可位于第二紅外鏡頭71之前。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一紅外鏡頭61可將濾光后的第一紅外光成像在第一紅外線陣傳感器62，第二紅外鏡頭71將濾光后的第二紅外光成像在第二紅外線陣傳感器72。需要指出的是，第一紅外濾光模塊40還可位于第一紅外鏡頭61和第一紅外線陣傳感器62之間，同樣地，第二紅外濾光模塊50也可位于第二紅外鏡頭71和第二紅外線陣傳感器72之間，其中，第一紅外線陣傳感器62與第二紅外線陣傳感器72保持相互平行，且第一紅外線陣傳感器62中的像元與第二紅外線陣傳感器72中的像元一一對應(yīng)，從而可以保證第一紅外線陣傳感器62與第二紅外線陣傳感器72的對應(yīng)像元同時(shí)探測來自物料同一點(diǎn)的反射光。

此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述第一紅外線陣傳感器62與第二紅外線陣傳感器72可分別為但不限于InGaAs紅外傳感器，也可為PbS紅外傳感器或PbSe紅外傳感器。

控制模塊80(圖1中未示出)分別與第一紅外成像模塊60和第二紅外成像模塊70相連，控制模塊80可用于將第一紅外圖像和第二紅外圖像進(jìn)行合成以生成雙紅外圖像，并根據(jù)雙紅外圖像對待分選物料進(jìn)行分選。具體地，控制模塊80可將來自上述兩路紅外線陣傳感器掃描得到的物料的信號合成為雙紅外圖像，并通過對該雙紅外圖像上對應(yīng)物點(diǎn)的信號值進(jìn)行比例分析，以能夠根據(jù)需要有效識別出物料的殼與仁。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提出的物料的分選裝置不僅可對待分選物料進(jìn)行材質(zhì)分選，還可對待分選物料進(jìn)行微色差分選。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該物料的分選裝置還可包括可見光分選模塊90(圖1中未示出)，可見光分選模塊90可置于待分選物料的另一側(cè)，可見光分選模塊90可用于提供可見光，并接收待分選物料反射的可見光，以及根據(jù)反射的可見光進(jìn)行顏色分選。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖1所示，該可見光分選模塊90可包括可見光鏡頭91和可見光傳感器92，該可見光傳感器92可為CCD(Charge-coupled Device，電荷耦合元件)傳感器。

具體地，在紅外光源20對物料提供紅外光的同時(shí)，可見光分選模塊90中的可見光光源93(可為LED白光光源)對物料提供可見光，可見光傳感器92可接收待分選物料反射的可見光，并將該可見光成像在可見光傳感器92上，以實(shí)現(xiàn)對待分選物料進(jìn)行顏色分選，該可見光分選與雙紅外材質(zhì)分選形成互補(bǔ)?？梢岳斫?，通過本發(fā)明實(shí)施例的可見光分選模塊進(jìn)行可見光分選，該可見光分選是作為雙紅外分選的一種擴(kuò)展和補(bǔ)充，用來進(jìn)行常規(guī)的顏色分選，以達(dá)到材質(zhì)與顏色同時(shí)分選的目的。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，該物料的分選裝置還可包括通道 100和振動(dòng)器110，振動(dòng)器110可與通道100相連，物料2可通過通道進(jìn)行傳輸，振動(dòng)器110可用于將物料2沿著通道100提供至待分選物料A所在的位置。也就是說，在對物料進(jìn)行分選的時(shí)候，待分選物料可經(jīng)振動(dòng)器110供料后沿著通道100經(jīng)過待分選物料的觀察點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對待分選物料開始進(jìn)行分選操作。

需要說明否是，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，在圖1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中的紅外光源可為紅外LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)光源11。由此，通過使用紅外LED光源可以減小整機(jī)的熱量，提升整機(jī)的性能。

為了使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本發(fā)明，下面可舉例說明。

舉例而言，以分選核桃仁和核桃殼為例，可在物料的一側(cè)進(jìn)行雙紅外分選，在物料的另一側(cè)進(jìn)行可見光分選。在對物料進(jìn)行分選時(shí)，待分選的物料A經(jīng)過振動(dòng)器110供料后沿著通道100經(jīng)過焦點(diǎn)b時(shí)，紅外光源20的紅外光被物料反射后，一部分紅外光透過分光模塊30，經(jīng)過第一紅外濾光模塊40后，經(jīng)第一紅外鏡頭61后成像在第一紅外線陣傳感器62上，另一部分紅外光被分光模塊30反射后，經(jīng)過第二紅外濾光模塊50，經(jīng)第二紅外鏡頭71后成像在第二紅外線陣傳感器72上。兩路線陣傳感器保持相互平行，且像元一一對應(yīng)，即兩個(gè)傳感器的對應(yīng)像元同時(shí)探測來自物料同一點(diǎn)的反射光?？刂颇K80將來自2路紅外線陣傳感器掃描得到的堅(jiān)果的信號合成為雙紅外圖像，通過對圖像上對應(yīng)物點(diǎn)的信號值進(jìn)行比例分析，能夠根據(jù)需要有效識別出堅(jiān)果殼或堅(jiān)果仁。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼的雙紅外示意圖像，如圖5所示，在實(shí)際拍攝圖片時(shí)，控制模塊80在白平衡校正后，可以選擇其中一個(gè)濾光片透過波段信號為R分量，如1350～1450nm，以另一個(gè)濾光片的透過波段信號為G分量，如1150～1250nm，合成紅外“雙色”圖像來進(jìn)行直觀地識別，由于堅(jiān)果殼在1350～1450nm有吸收，其合成圖像為淺綠色(如圖5中的點(diǎn)點(diǎn)所組成的區(qū)域)，堅(jiān)果仁在1150～1250nm有吸收，其合成圖像呈現(xiàn)暗黃色(如圖5中的網(wǎng)格所組成的區(qū)域)。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選裝置的實(shí)現(xiàn)方式為：物料供料采用通道式的方式，物料分選時(shí)在其中一側(cè)采用一組聚光的紅外光源(通常為鹵素?zé)?照射到待分選的物料表面，物料反射回的光經(jīng)紅外分束鏡或二向色鏡分為2部分，其中一組經(jīng)過能夠透過一種物料特征吸收峰的帶通紅外濾光片后，由鏡頭接收成像，另一組經(jīng)過能夠透過待選物料特征吸收峰的帶通濾光片后，由另外的一組鏡頭接收成像；為了能夠分選其他異色雜質(zhì)，在物料的另一側(cè)布置一組可見光源(通常為LED)，CCD用于接收物料反射的可見光，進(jìn)行顏色分選，與雙紅外材質(zhì)分選形成互補(bǔ)。

此外，本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選裝置所采用的紅外濾光片為帶通濾光片，其中一片光譜透過波長范圍為1150～1250nm，優(yōu)選在1175～1225nm之間，另一片光譜透過波長范圍為1300～1500nm，優(yōu)選在1350～1450nm之間。采用這2個(gè)波段，在現(xiàn)有技術(shù)水平條件下，可方便地采用同一類型的傳感器進(jìn)行探測，如采用相同規(guī)格相同型號的InGaAs紅外線 陣傳感器，避免了物料特征波段范圍選擇不合適或者跨度范圍大而必須采用2種不同類型的傳感器，這樣在雙路信號合成成像時(shí)會存在像元匹配等問題。采用本發(fā)明實(shí)施例的分選裝置中提到的紅外帶通濾光片，可有效地將核桃、杏仁、榛子、開心果、腰果以及瓜子等物料仁中的殼去掉。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選裝置，根據(jù)物料的吸收特性選擇兩個(gè)合適的波長或波段，通過雙波段紅外成像的方式采集這兩個(gè)波長下的物料圖像合成為紅外“雙色”圖像，通過圖像的強(qiáng)度、“顏色”信息來識別、分選特定的物料和雜質(zhì)，相對于單一波段的紅外灰度圖像，該紅外“雙色”圖像中的信息量更多，能夠提取出更多有用的物料特征信息，從而能夠有效地將堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼區(qū)分，提高了物料分選的成功率。

為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例，本發(fā)明還提出了一種物料的分選方法。

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的物料的分選方法的流程圖。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選方法應(yīng)用于上述任一個(gè)實(shí)施例所述的物料的分選裝置。

如圖6所示，該物料的分選方法可以包括：

S601，通過紅外光源提供紅外光。

其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，紅外光源為鹵素?zé)艋蚣t外LED燈。

S602，通過振動(dòng)器將待分選物料沿著通道提供至待分選物料所在的位置。

也就是說，在對物料進(jìn)行分選的時(shí)候，待分選物料可經(jīng)振動(dòng)器供料后沿著通道經(jīng)過待分選物料的觀察點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對待分選物料開始進(jìn)行分選操作。同時(shí)，可通過紅外光源中的聚光組件將紅外光聚焦至待分選物料所在的位置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，聚光組件可包括反光碗，反光碗所呈現(xiàn)的形狀為部分橢圓形，其中，紅外光源組件中的光源可位于該部分橢圓形所在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)a上，待分選物料所在的位置可為上述部分橢圓形所在的橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)b上?？梢岳斫猓ㄟ^將紅外光源組件中的光源和待分選物料的觀察點(diǎn)分別置于橢圓對應(yīng)的兩個(gè)焦點(diǎn)上，可以提高光源的利用率和物料的亮度。例如，針對不同亮度的物料，紅外光源可采用鹵素?zé)?，紅外光經(jīng)反光碗聚光后匯聚于物料觀察點(diǎn)(即上述的焦點(diǎn)b)，以形成寬度約為20mm寬的聚光區(qū)域。

另外，待分選物料可為堅(jiān)果類物料，堅(jiān)果類物料可包括但不限于核桃、榛子、杏仁、松子、花生、栗子、碧生果、開心果、腰果和瓜子等中的一種或多種。

S603，對待分選物料反射的紅外光進(jìn)行分光處理，以得到第一紅外光和第二紅外光。

具體地，可通過上述實(shí)施例的分選裝置中的分選模塊對待分選物料反射的紅外光進(jìn)行分光處理，以得到第一紅外光和第二紅外光。分選裝置可為但不限于分束鏡或二向色鏡。

S604，通過第一紅外濾光模塊對第一紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第一紅外光，并通過第二紅外濾光模塊對第二紅外光進(jìn)行濾光以得到濾光后的第二紅外光。

其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一紅外濾光模塊和第二紅外濾光模塊可分別位于分光 模塊的兩側(cè)。此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一紅外濾光模塊和第二紅外濾光模塊可分別為紅外帶通濾光片，第一紅外濾光模塊的透過波長范圍為1300nm～1500nm，優(yōu)選地，第一紅外濾光模塊的透過波長范圍可為1350nm～1450nm，第二紅外濾光模塊的透過波長范圍為1150nm～1250nm，優(yōu)選地，第二紅外濾光模塊的透過波長范圍可為1175nm～1225nm。之所以優(yōu)選上述這些波段，是由于上述這些波段分別對應(yīng)堅(jiān)果仁和殼的特征吸收波段范圍。例如，以核桃仁及核桃殼為例，如圖3所示，分別表示了核桃仁及核桃殼在紅外光線下所能夠吸收的波段情況。由此，由于第一紅外濾光模塊和第二紅外濾光模塊的透過波長范圍的不同，所以可以將待分選物料反射回來的紅外光過濾出具有不同波長的紅外光。

S605，對濾光后的第一紅外光進(jìn)行成像以獲得第一紅外圖像，并對濾光后的第二紅外光進(jìn)行成像以獲得第二紅外圖像。

具體地，可通過上述實(shí)施例的分選裝置中的第一紅外成像模塊對濾光后的第一紅外光進(jìn)行成像以獲得第一紅外圖像，通過第二紅外成像模塊對濾光后的第二紅外光進(jìn)行成像以獲得第二紅外圖像。更具體地，第一紅外成像模塊中的第一紅外鏡頭將濾光后的第一紅外光成像在第一紅外線陣傳感器，第二紅外成像模塊中的第二紅外鏡頭將濾光后的第二紅外光成像在第二紅外線陣傳感器。其中，第一紅外線陣傳感器與第二紅外線陣傳感器保持相互平行，且第一紅外線陣傳感器中的像元與第二紅外線陣傳感器中的像元一一對應(yīng)，從而可以保證第一紅外線陣傳感器與第二紅外線陣傳感器的對應(yīng)像元同時(shí)探測來自物料同一點(diǎn)的反射光。

S606，將第一紅外圖像和第二紅外圖像進(jìn)行合成以生成雙紅外圖像，并根據(jù)雙紅外圖像對待分選物料進(jìn)行分選。

具體地，可將來自上述兩路紅外線陣傳感器掃描得到的物料的信號合成為雙紅外圖像，并通過對該雙紅外圖像上對應(yīng)物點(diǎn)的信號值進(jìn)行比例分析，以能夠根據(jù)需要有效識別出物料的殼與仁。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提出的分選方法不僅可對待分選物料進(jìn)行材質(zhì)分選，還可對待分選物料進(jìn)行微色差分選。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在通過紅外光源提供紅外光的同時(shí)，該分選方法還包括：通過分選裝置中的可見光分選模塊對待分選物料提供可見光；接收待分選物料反射的可見光，并根據(jù)反射的可見光進(jìn)行顏色分選。其中，在本發(fā)明的實(shí)施例中，該可見光分選模塊可包括可見光鏡頭和可見光傳感器，該可見光傳感器可為CCD傳感器。具體地，在紅外光源對物料提供紅外光的同時(shí)，可見光分選模塊中的可見光光源對物料提供可見光，可見光傳感器可接收待分選物料反射的可見光，并將該可見光成像在可見光傳感器上，以實(shí)現(xiàn)對待分選物料進(jìn)行顏色分選，該可見光分選與雙紅外材質(zhì)分選形成互補(bǔ)。可以理解，通過本發(fā)明實(shí)施例的可見光分選模塊進(jìn)行可見光分選，該可見光分選是作為雙紅外分選的一種擴(kuò)展和補(bǔ)充，用來進(jìn)行常規(guī)的顏色分選，以達(dá)到材質(zhì)與顏色同時(shí)分選的目的。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料的分選方法，根據(jù)物料的吸收特性選擇兩個(gè)合適的波長或波段，通過雙波段紅外成像的方式采集這兩個(gè)波長下的物料圖像合成為紅外“雙色”圖像，通過圖像的強(qiáng)度、“顏色”信息來識別、分選特定的物料和雜質(zhì)，相對于單一波段的紅外灰度圖像，該紅外“彩色”圖像中的信息量更多，能夠提取出更多有用的物料特征信息，從而能夠有效地將堅(jiān)果仁和堅(jiān)果殼區(qū)分，提高了物料分選的成功率。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。