發(fā)布時(shí)間：2018-02-28 06:24

  本文關(guān)鍵詞： 蘋(píng)果霉心病 在線檢測(cè) 試驗(yàn)平臺(tái) 多源信息采集 時(shí)序控制　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：霉心病是一種發(fā)病率較高的蘋(píng)果內(nèi)部病害,近年來(lái),光譜技術(shù)以其高效精準(zhǔn)、可用于內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于果品檢測(cè)中�，F(xiàn)有霉心病無(wú)損檢測(cè)方式中,一類(lèi)是基于分選生產(chǎn)線上集成全波段光譜儀進(jìn)行霉心病判別,存在成本高、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜等缺點(diǎn);另一類(lèi)基于特定波段LED光源的便攜式霉心病無(wú)損檢測(cè)設(shè)備,存在檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。因此本文針對(duì)蘋(píng)果霉心病在線無(wú)損傷、快速、高通量檢測(cè)的需求,基于與霉心病相關(guān)的近紅外特征光譜波段為701nm-728nm的已有結(jié)論,采用透射檢測(cè)方式進(jìn)行蘋(píng)果霉心病甄別,確立了蘋(píng)果霉心病在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)整體設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)搭建了試驗(yàn)平臺(tái)機(jī)械系統(tǒng),完成了蘋(píng)果霉心病在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)信息采集系統(tǒng)硬件和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了蘋(píng)果霉心病在線檢測(cè)分選實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體性能測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了蘋(píng)果霉心病多源信息獲取、病害檢測(cè)與實(shí)時(shí)分選。主要工作及結(jié)論如下:(1)蘋(píng)果霉心病在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。針對(duì)霉心病在線檢測(cè)方案設(shè)計(jì),結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,利用三維軟件Creo Parametric 2.0完成了包括在線檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)支架、傳動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)模塊、稱(chēng)重模塊、分選模塊等的設(shè)計(jì)和研制,裝配完成了蘋(píng)果分選試驗(yàn)平臺(tái)三維模型,加工得到機(jī)械實(shí)體。(2)蘋(píng)果霉心病多源信息獲取系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。針對(duì)各信息的在線獲取,開(kāi)展了蘋(píng)果圖像信息、透射光強(qiáng)以及重量信息采集技術(shù)研究,設(shè)計(jì)了各模塊信息采集電路,為實(shí)現(xiàn)多源信息的實(shí)時(shí)采集、后期數(shù)據(jù)處理以及判別模型提供了基礎(chǔ)。(3)基于總線的蘋(píng)果霉心病在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)協(xié)同時(shí)序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)在各功能模塊前設(shè)有紅外對(duì)射的方式,獲取系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)序,實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果位置實(shí)時(shí)追蹤。根據(jù)控制系統(tǒng)軟件功能要求,分別設(shè)計(jì)圖像、透射光強(qiáng)度、重量信息采集控制系統(tǒng)軟件。對(duì)于圖像信息的采集,采用雙攝像頭獲取蘋(píng)果圖像并通過(guò)總線傳輸?shù)姆绞綄D像信息上傳至上層平臺(tái);對(duì)于透射光強(qiáng)度的采集,基于自主設(shè)計(jì)的窄帶LED光源,采用自動(dòng)對(duì)靶技術(shù)實(shí)現(xiàn)透射光路完全正向穿透心部,保證透射光強(qiáng)采集精準(zhǔn)度,最終將采集得到的透射光強(qiáng)度信息上傳至上層平臺(tái);對(duì)于重量信息的采集,自主設(shè)計(jì)傳送式稱(chēng)重臺(tái)對(duì)其進(jìn)行重量測(cè)量,數(shù)據(jù)可通過(guò)串口經(jīng)由處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理上傳至上層平臺(tái)進(jìn)行保存;最后分選模塊根據(jù)蘋(píng)果等級(jí)信息,完成分選。(4)蘋(píng)果霉心病在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)性能測(cè)試。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)及實(shí)際應(yīng)用需求,對(duì)在線檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試,主要包括系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間、分選效率測(cè)試、霉心病判別準(zhǔn)確率、分選成功率和信息采集精度測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明,在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)檢測(cè)模塊最大運(yùn)行速度為0.15m/s�？紤]到實(shí)際生產(chǎn)需要,檢測(cè)模塊運(yùn)行速度為0.1m/s,重量采集模塊運(yùn)行速度為0.1m/s,分選模塊運(yùn)行速度為0.2m/s,運(yùn)行時(shí)間為22.5s-25s。單個(gè)蘋(píng)果檢測(cè)時(shí)間為1.5s,蘋(píng)果檢測(cè)效率可以達(dá)到2400個(gè)/小時(shí);判別準(zhǔn)確率為83.3%,分選整體成功率為98.1%,伺服系統(tǒng)定位精度較高,縱徑測(cè)量最大相對(duì)誤差為2.8%,橫徑測(cè)量最大相對(duì)誤差為2.2%;質(zhì)量測(cè)量最大相對(duì)誤差為1.7%,精度較高。以上測(cè)試均滿足在線檢測(cè)分選試驗(yàn)平臺(tái)檢測(cè)的性能指標(biāo)。
[Abstract]:In this paper , the design and development of an on - line detection and sorting test platform for apple ' s heart disease are designed and developed . ( 3 ) On - line detection and sorting test platform of apple mould heart disease based on bus is designed based on the cooperation sequence control system .

【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP274;S436.611

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1546137