基于机器视觉的比重式种子筛选机筛选效果检测及参数调节

发布时间：2020-11-01 01:28

　　 种子筛选对于种子质量和农业生产意义重大。比重式筛选机是基本筛选设备之一,能够滤除杂质,实现种子的比重分级。目前比重式种子筛选机筛选效果需要依靠专业人员人眼判断,参数设置依赖于经验,需要大量重复的实验,造成资源浪费,生产效率低,不适应小批量、多品种的种子加工需求。因此研究基于机器视觉的筛选效果检测及比重式种子筛选机参数调节方法,提高种子筛选机智能化水平,具有理论意义和实际应用价值。为了实现基于机器视觉的筛选效果检测,首先搭建了图像采集系统;研究了筛选后物料种子图像的预处理和分割方法,针对图像中存在的轻微重叠和粘粘问题,利用凹点检测结合形状特征进行了分割;对分割后的单粒种子,进行了几何特征、颜色特征和纹理特征提取;构建支持向量机分类器,对分类后的种子进行统计,计算相应的筛选衡量指标。为了研究比重筛选的机理,采用离散元素法对种群在筛体表面的运动过程和力学状态进行了模拟;建立了颗粒模型和筛床几何模型;进行了EDEM软件颗粒体力的二次开发,实现了筛选过程中的风力加载;分析了工作参数与筛选效果的影响规律;利用牛角椒种子、黄瓜种子,验证了基于机器视觉筛选效果检测算法;使用ZLX-150比重式种子筛选机对小麦种子进行了筛选实验,验证了仿真结果;最后,提出比重式种子筛选机工作参数的调节方法和最佳范围。本文中提出的基于机器视觉的比重式筛选筛选效果检测方法和参数调节方法,提高了种子筛选机智能化水平。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP391.41;S237
【部分图文】：

- 3 -GA-310 型比重式种子筛选机 (b)LAB GA 型比重式种子筛图 1-2 CIMBRIA 公司生产 GA 系列比重式种子筛选机Fig.1-2 GASeries gravity separators from CIMBRIA Inc年研究，德国 PETKUS 公司研制的比重式筛选机创新地使用特

(a) PETKUS G 系列比重式种子筛选机 (b) PETKUS G20 Mid-Ex 比重式种子筛图 1-3 德国 PETKUS 公司生产的比重式种子筛选机系列Fig.1-3 Gravity separators produced by PETKUS Inc我国的种子加工设备行业发展得较晚，起步于上世纪 50 年代末。我国的设备研究首先参考国外研制的种子加工样机，对筛选机部分进行学习与仿有生产效率低，清选效果不佳的缺点[6]。80 年代中期，我国引进了一批处理的成套加工设备，加工设备的行业有了新的发展。在此基础上，许极学习消化国外技术，结合中国的种业发展状况，走上了具有自主产权

(a) PETKUS G 系列比重式种子筛选机 (b) PETKUS G20 Mid-Ex 比重式种子筛选机图 1-3 德国 PETKUS 公司生产的比重式种子筛选机系列Fig.1-3 Gravity separators produced by PETKUS Inc我国的种子加工设备行业发展得较晚，起步于上世纪 50 年代末。我国的种子设备研究首先参考国外研制的种子加工样机，对筛选机部分进行学习与仿制有生产效率低，清选效果不佳的缺点[6]。80 年代中期，我国引进了一批关于处理的成套加工设备，加工设备的行业有了新的发展。在此基础上，许多企极学习消化国外技术，结合中国的种业发展状况，走上了具有自主产权的筛设备的研制之路[7]。我国的种子加工产业经历了发展落后、引进国外先进设备仿制、积极消化国外技术并不断自主创新的多个阶段，已经在设备性能、可方面成长为有竞争力的行业。国内涌现了一批种子机械设备生产厂商，比如酒泉奥凯、河北种业集团种子机械设备加工厂等。
【参考文献】

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3 李厚杰;邱天爽;宋海玉;王培昌;王鹏杰;;基于曲率尺度空间角点检测的交通标志分离算法[J];光学学报;2015年01期

4 王丽娟;王金武;任嘉宇;邢秀华;孙鹏;陈武东;;种子清选机械除杂率指标的确定[J];农机使用与维修;2014年08期

5 杨公波;李郁;陈定方;;基于EDEM仿真的斗轮堆取料机取料机理研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2014年03期

6 黎子明;;种子加工设备现状与研发方向[J];农业开发与装备;2014年02期

7 韦冬冬;赵豫红;;基于凹点匹配的重叠图像分割算法[J];计算机与应用化学;2010年01期

8 孙裕晶;马成林;牛序堂;于建群;;基于离散元的大豆精密排种过程分析与动态模拟[J];农业机械学报;2006年11期

9 邓春香,陶栋材,高英武;谷物清选机的研究现状和发展趋势[J];农机化研究;2005年02期

10 王俊发,魏天路,王丛祥,杨传华;比重去石机的原理及工作参数分析[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2001年01期

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2 陈永之;种子比重式筛选机的检测控制系统研究[D];上海交通大学;2015年

3 孙宏佳;基于机器视觉的花生种子自动识别系统设计[D];哈尔滨理工大学;2014年

本文编号：2864812