(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210234066.1 (22)申请日 2022.03.10 (71)申请人 浙江伯利恒仪 器设备有限公司 地址 318000 浙江省台州市椒江区海虹大 道685号1幢5层 (72)发明人 周才城　熊英　丛铎　刘旭　 张明先　潘幸　王明　张宇　 张晓龙　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 华小明 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种小麦玉米全景品质分析仪 (57)摘要 本发明公开了一种小麦玉米全景品质分析 仪， 包括本体与数据处理分析系统， 所述本体包 括壳体， 所述壳体内固定连接有支撑座， 所述支 撑座的顶部固定连接有安装框， 所述安装框为六 角菱形设置， 该小麦玉米全景品质分析仪， 测定 装置操作简单， 能够通过结合多种系统， 获得谷 物的形状、 质量、 三维影像， 结合表面缺陷检测定 位子系统对谷物不完善粒缺陷进行位置经检测， 然后利用谷物 图像自动分类子系统将不完善和 完善粒进行分类， 分类后结合所有谷物的形状、 质量、 三维影像来进行综合评价， 通过设定不同 的系数， 实现所有谷物的在线评审。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114441544 A 2022.05.06 CN 114441544 A 1.一种小麦玉米全景品质分析仪， 包括本体与数据处理分析系统(2)， 其特征在于： 所 述本体包括壳体(1)， 所述壳体(1)内固定连接有支撑座(3)， 所述支撑座(3)的顶部固定连 接有安装框(4)， 所述安装框(4)为六角菱形设置， 所述安装框(4)内固定插设有玻璃筒(5)， 所述安装框(4)上设有三个开口， 三个所述开口内均设有灯板(6)， 所述灯板(6)与安装框 (4)之间通过螺栓固定， 所述安装框(4)的外侧壁上固定连接有三个高速相机(7)， 三个所述 高速相机(7)设于相邻的灯板(6)之间， 所述高速相机(7)与数据处理分析系统(2)连接， 所 述壳体(1)的一端顶部固定连接有支撑架(8)， 所述支撑架(8)的顶部固定连接有振动料斗 (9)， 所述壳体(1)上设有与振动料斗(9)对应的开口， 所述振动料斗(9)的下方设有输料板 (10)， 所述输料板(10)的一侧与安装框(4)之间通过连接板(11)固定连接， 所述输料板(10) 的底端向玻璃筒(5)内延伸； 所述数据处理分析系统(2)包括三维影像重建系统、 表面缺陷检测定位系统、 图像自动 分类系统与等级在线评审系统； 所述三维影像重建系统包括RPN网络单元、 谷物的形态和姿势预测子单元、 形状采样子 网络、 刚性变换 单元、 与转换存 储单元； 所述表面缺陷检测定位系统包括依次设置的深度卷积网络模型、 RPN区域候选框网络 与概率与评价 边框回归 模型； 所述图像自动分类系统包括输入 模块、 分类模块与输出模块； 所述等级在线评审系统包括数据采集模块、 网络模块、 算法模块、 数据模块与结果查询 展示模块。 2.根据权利要求1所述的一种 小麦玉米全景品质分析仪， 所述壳体(1)的底部固定连接 有呈矩形设置的四个支撑脚(12)。 3.根据权利要求1所述的一种 小麦玉米全景品质分析仪， 其特征在于： 所述三维影像重 建系统中输入带有标注信息的二 维图像到神经网络单元训练获得； 带有标注信息的二维图 像为标注后的谷物的正反面彩色图像， RPN网络单元输出特定位置的具体坐标信息， 根据输 入的特定区域， 预测出谷物在三 维空间中的形状参数和姿态 参数， 根据谷物的形状参数， 解 码出对应谷物的形状在空间中的点云模型， 依据预测出谷物在三 维空间中的形状参数和姿 态参数， 对生成的点云模型进 行姿态参数的刚性变换， 将刚性变换的结果进行结构、 姿态的 三维重建， 获得谷物的体积信息 。 4.根据权利要求1所述的一种 小麦玉米全景品质分析仪， 其特征在于： 所述表面缺陷检 测定位系统中将归一化后的图像信息进行高维特征提取， 使每个ROI生成固定尺寸大小的 特征图， RPN区域候选框网络生成建议区域， 生成区域坐标信息， 映射到深度卷积网络模型 提取的最后一层卷积特 征图之上， 对分类概 率和边框回归联合训练。 5.根据权利要求1所述的一种 小麦玉米全景品质分析仪， 其特征在于： 所述图像自动分 类系统中接受待检测 一粒目标谷物的图像， 对图像上 的颗粒进行边缘轮廓寻找， 滤除颗粒 外的无用图像数据， 将图像数据发送到分类模块中对输入模块的数据进行分析， 并给出相 应的分析结果显示输入的图像， 标出图像中颗粒 的边缘轮廓， 并给出对该颗粒基于图像上 的分类判别结果。 6.根据权利要求1所述的一种 小麦玉米全景品质分析仪， 其特征在于： 所述等级在线评 审系统中数据采集模块对谷物进行图像数据的采集， 然后经过网络模块发送到算法模块权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114441544 A 2中； 算法模块首先从谷物图像上使分割 出每颗谷物颗粒； 然后对每个分割好的颗粒使用检 测算法进行品质检测； 最后对所有检测结果进行统计分析， 并对数据做 记录。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114441544 A 3