Аппаратное обеспечение анализатора "ГРАН"

Общие сведения об оборудовании

Анализатор зернопродуктов "ГРАН" - это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для исследования качественных характеристик зернопродуктов с помощью цифрового анализа их изображений.

Анализатор имеет модульное строение и состоит из:

  • системы ввода изображений (это может быть сканер, цифровая камера, плата видеозахвата и т.п.)
  • компьютера (настольный ПК, КПК или ноутбук)
  • программного обеспечения

В качестве основного устройства ввода изображений используется планшетный сканер. Подробнее об устройстве (185Кб)

Устройство ввода изображений

Корпус сканера и защитная крышка образуют камеру, внутри которой на предметном стекле сканера размещается образец.

На подвижном сканирующем элементе расположен источник света и приёмник. Направленный световой поток, проходя сквозь предметное стекло, падает на поверхность образца, частично отражается и попадает на приёмник. Изменение яркости и спектрального состава отражённого света несет информацию о той области поверхности образца, от которой произошло отражение.

Для образцов зернопродуктов, изображения которых получены с помощью планшетного сканера, положение объектов относительно источника и приёмника света во время измерений не изменяется. Освещённость поверхности образца зависит от характеристик источника света и окружающей среды. Характеристики источника света (лампы сканера) во время измерений не изменяются. Воздействие окружающей среды нейтрализуются с помощью защитной крышки.

Подробнее об устройстве ввода изображений на базе планшетного сканера (90Кб)

Вибропитатель

Разработано устройство подачи и удаления продуктов из зоны сканирования - питатель вибрационный (дозатор) предназначен для равномерной подачи сыпучего, дисперсного материала в зону сканирования. Фото дозатора (400Кб)

Частицы материала попадают в область исследования с гарантированными расстоянием друг от друга (не соприкасаясь) Подробнее об устройстве вибропитателя (75Кб)

  • основная функция - равномерная подача зернового материала на поверхность сканера
  • кинематические и геометрические параметры обеспечивают необходимый диапазон скоростей движения частиц, производительности, качества укладки материала
  • энергетические характеристики удовлетворяют нормальной работе всех элементов
  • прочностные параметры проверены экспериментально
  • частоты колебаний вибростола обеспечивают распределение частиц практически без касаний друг с другом (напрмер, 1700-2000 об/мин – для пшеницы)
  • экономическая эффективность

Техническая документация (120Кб)
Пример образца, полученного на дозаторе (230Кб)

Метрология

Для метрологического обеспечения анализатора "ГРАН" решены следующие задачи:

  • определены и формализованы принципы измерений
  • разработаны методы и средства оценки точности измерительных операций
  • проведены экспериментальные исследования разработанных теоретических подходов, методов и средств
  • проанализированы точность, сходимость и воспроизводимость измерений

Увеличение оптического разрешения сканера приводит к повышению точности оценки размеров объектов. Так разрешение 1200 dpi позволяет добиться максимальной допустимой погрешности 1% при измерении объектов размером более 4 мм.

Проведённые исследования базируются на следующих теоретических материалах:

  • основы метрологии, измерений и стандартизации
  • методы математической статистики и численные методы анализа
  • методы цифровой обработки изображений
  • методы цифровой обработки сигналов
  • геометрическое моделирование

Подробнее о метрологическом обеспечении анализатора изображений и погрешностях измерений (370кб)

Скачать видео (4.6Мб)

Скачать видео (1.5Мб)