【摘要】：種子作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的基本生產(chǎn)資料,其質(zhì)量成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個熱門課題。本文旨在基于光學(xué)無損檢測技術(shù)下,根據(jù)蔬菜種子特點,對蔬菜種子分選系統(tǒng)進行研究設(shè)計,以提高種子的質(zhì)量、活力。具體研究內(nèi)容如下:(1)了解國內(nèi)外種子分選系統(tǒng)的研究進展,分析了種子質(zhì)量檢測研究方法,選擇了基于光學(xué)無損檢測的種子質(zhì)量檢測法;(2)蔬菜種子分選系統(tǒng)總方案設(shè)計。針對蔬菜種子分選系統(tǒng)的功能需求,討論了種子自動分選系統(tǒng)的設(shè)計方案,主要包括系統(tǒng)的設(shè)計要求、硬件系統(tǒng)總體方案設(shè)計和軟件系統(tǒng)總體方案設(shè)計三個方面;(3)蔬菜種子識別檢測系統(tǒng)的設(shè)計。確定了種子識別檢測的實現(xiàn)方法,根據(jù)檢測實現(xiàn)方法選用合適的器件并進行了組裝與調(diào)試;確定相機標定方法,得到相機內(nèi)外參數(shù),為提取不成熟種子的位置信息做好準備工作;利用圖像處理技術(shù)中的閾值分割和邊緣檢測對含有熒光的目標種子進行處理識別并提取質(zhì)心坐標;(4)分選控制系統(tǒng)設(shè)計。成功識別出含有熒光的種子以后,需高精度的分選系統(tǒng)將種子分選出來,因此控制系統(tǒng)以直角坐標臺為分級機構(gòu)、PLC控制器為核心;設(shè)計了PLC通信模塊、I/O口以及PLC控制程序;(5)上位機軟件開發(fā)。基于VS2010和OpenCV的種子分選軟件平臺負責(zé)控制整個系統(tǒng)的運行流程;(6)試驗研究。對直角坐標臺進行精度標定試驗,在此基礎(chǔ)上完成蔬菜種子分選試驗和發(fā)芽試驗。試驗結(jié)果表明,直角坐標臺的精度能夠滿足系統(tǒng)的需求,種子分選成功率能夠達到91%,分選后含有熒光的種子即不成熟的種子的活力明顯低于不含有熒光的即成熟度的種子,系統(tǒng)合理性、可靠性達到設(shè)計要求。
[Abstract]:Seed as an important basic means of production in agricultural production, its quality has become a hot topic in agricultural production. The purpose of this paper is to study and design the vegetable seed sorting system based on the optical nondestructive testing technology according to the characteristics of vegetable seeds in order to improve the quality and vitality of the seeds. The specific research contents are as follows: (1) understanding the research progress of seed sorting system at home and abroad, analyzing the research methods of seed quality detection, choosing the seed quality detection method based on optical nondestructive testing; (2) designing the general scheme of vegetable seed sorting system. According to the functional requirements of the vegetable seed sorting system, the design scheme of the automatic seed sorting system is discussed, which mainly includes the design requirements of the system. There are three aspects: (3) the design of vegetable seed recognition and detection system. The realization method of seed recognition and detection is determined, the appropriate device is selected and assembled and debugged according to the detection method, the camera calibration method is determined, and the inside and outside parameters of the camera are obtained. In order to extract the position information of immature seeds, the threshold segmentation and edge detection in image processing technology are used to process and identify the target seeds with fluorescence and extract the centroid coordinates. (4) the design of sorting control system. After the seeds containing fluorescence have been successfully identified, the seeds need to be sorted out by a high-precision sorting system, so the control system takes the rectangular coordinate table as the classification mechanism and PLC controller as the core. The I / O port and PLC control program of PLC communication module are designed. (5) the software development of upper computer. The seed sorting software platform based on VS2010 and OpenCV is responsible for controlling the running process of the whole system. (6) Experimental research. On the basis of the precision calibration test of the rectangular coordinate table, the vegetable seed sorting test and germination test were completed. The results show that the precision of the rectangular coordinate table can meet the needs of the system, the seed sorting success rate can reach 91%, and the vigor of the immature seed containing fluorescence after sorting is obviously lower than that of the mature seed without fluorescence. The system is reasonable and reliable to meet the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S63;TP391.41

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本文編號：2164787