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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
封玉搏 赵晓顺 范晓飞 田瑞涛 刘景艳 孙磊
针对目前市场上种子分选装置多以传统机械式、半自动式为主，智能化程度不高、分拣准确率较低的问题，基于机器视觉技术设计一种智能种子分选机，主要由传输系统、供料系统、图像采集系统、种子筛选系统和控制系统五大部分构成。以‘郑丹958’玉米种子为研究对象，以种子气流下斜抛的水平距离和传送带传输速度为寻优条件进行试验，确定最优气泵压力值和控制器脉冲频率。对960个种子样本（优质、劣质种子分别为824和136个）通过目标检测模型进行质量识别，判别种子质量，对种子状态进行标注框选和坐标记录。使用PLC(SIMATIC S7-200 CN,CPU224XP)分选模块控制直动式电磁阀组，对种子进行分选试验。结果表明：1）最优组合气泵压力值为0.3 MPa，控制器脉冲频率为3 175 Hz。2）优质、劣质种子识别率分别为93.69%和91.91%，种子分选率为89.6%。该分选机能够有效满足种子分选要求。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘毅 李慧
该文对已有的介电式种子分选装置进行了优化设计 ,改进了整体结构 ,使其更加紧凑 ,外观更漂亮 ;优化了电源 ,减少了高压电场的振荡 ;改进了调速装置 ,使调速更加灵活可靠 ;改进了传动机构 ,使传动更加平稳 ;速度、电压均以数字形式显示 ;所有显示、控制装置分布在控制面板上 ,操作、监测更方便 .该产品已获得了国家专利 ,专利号为 :ZL0 0 2 382 84 9.
关键词：
种子 分选机 介电
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
任德志 李佳奇 聂影 张雅文 成慧婷 张露籍 宫元娟
针对榛子收获过程中人工捡拾慢、分选效率低的问题，设计了一种气吸式榛子捡拾分选装置，阐述了其主要结构及工作原理,该机由捡拾装置、分选装置、收集箱、行走装置、风机等部分组成。通过统计分析榛子、落叶和碎石的拓扑形状、物料密度及质量，构建物理仿真模型，进行气—固两相流体力学计算，分析榛子在混杂物中的分选程度，确定分选装置筛板角度、筛板间距离和气体流动速度等参数。进而设计并试制出气吸式榛子捡拾分选机，并进行田间试验。以气吸式榛子捡拾分选机的筛板角度，筛板间位置和气体流动速度为试验因素，净果率为指标进行三因素二次旋转正交组合试验，确定最佳参数组合并进行田间试验验证。结果表明：气体流动速度和筛板角度对榛子净果率影响较为显著，筛板间距为显著，影响指标的因素主次顺序为气体流动速度>筛板角度>筛板间距离。当榛子捡拾分选装置筛板角度为17.13°、两个筛板间距离为251.2mm、气体流动速度为18.4m·s~(-1)时，分选榛子净果率为91.49%。田间试验表明所设计的榛子捡拾分选机能够满足作业技术要求。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李超 吕宪伟 涂文俊 张怡卓
设计一种集实木传送、图像定位与采集、实木板材表面识别与分选的智能系统，系统通过传送带运送实木板材，ＣＣＤ摄像头获取板材图像，在触摸屏工控机ＴＰＣ７００－９１９０Ｔ上应用ＭＦＣ与ＯＰｅｎ ＣＶ编写分选程序对板材图像进行分析，识别结果通过ＳＴＭ３２单片机控制电磁阀完成实木板材的分类。在图像定位与识别算法中，采用积分投影算法确定板材边界，动态采集板材表面图像；在颜色分类方面，利用Ｌ＊ａ＊ｂ＊空间颜色分量的均值、方差和斜度３个低阶矩表达颜色；在缺陷检测方面，提出了基于纹理填充的缺陷分割方法，通过获取纹理掩膜图像，然后利用板材背景颜色淡化纹理，最后应用加权阈值法完成缺陷分割，分割后计算缺陷面积、边缘灰度．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
叶建华 刘贯飞 刘柏林 罗奋翔 韦铁平 林记宗
【目的】破竹分片是影响竹材出材率的重要基础工序。针对竹段的直径大小跨度大、壁厚不等、圆度不一的个体化特性，提出基于机器视觉的智能分片方法，以提高竹材的出材率。【方法】基于竹段的天然特性和破竹工艺要求，以竹段的真实截面轮廓为基础，以刀盘可分片的数量为约束，建立出材率计算模型。通过工业相机采集竹段的截面图像，在Canny算子的基础上引入多尺度细节增强算法来消除竹材图像内、外径间的干扰信息，并通过融合迭代阈值与梯度直方图分析法自适应获取双阈值，以提升竹段截面轮廓提取的鲁棒性。采用边界排序生长算法快速计算剖分竹片的最大内接矩形。在智能破竹机上开展生产试验验证。【结果】改进的轮廓提取算法，有效去除了竹材截面图像的伪边缘特征，能获得完整的边缘轮廓特征，计算获得的竹材内外径与真实尺寸的平均误差为0.9%。同一随机剖分角度下，本研究方法计算的出料率与最大出材率相比平均偏差为1.3%，小于圆模型的6.3%和椭圆模型的1.6%。通过生产试验，验证了基于机器视觉的破竹机智能分片系统的出材率平均可达73%，高于传统破竹机出材率。【结论】设计的基于机器视觉的智能分片系统，能快速获取竹段的真实截面轮廓，精准确定剖分份数，有效提高了竹材的利用率。
关键词：
机器视觉 竹材剖分 智能破竹 竹轮廓提取
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
周钦红 张东兴
针对国内外苹果分选机在利用计算机图像识别系统进行苹果分级时,需要对每个苹果采集多帧图片,不仅耗时长,而且对梗萼凹陷与苹果真实缺陷易于混淆而影响分级精度的问题,设计了一种苹果分选机输送定位机构。该机构在系统进行图像采集之前,首先实现果梗垂直于水平面的定位,苹果平动输送过程中计算机视觉系统进行苹果图像采集和处理。由于在图像处理时无需再对梗萼凹陷进行识别,并简化了最大直径的确定过程,从而减少了图像处理时间,并可提高识别精度。试验结果表明,该定位机构对每个苹果的定位耗时多在4 s之内完成,定位成功率达94%,可满足苹果在线实时检测的需求。
关键词：
计算机视觉 苹果分选 输送定位机构
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵金平 顾正平
该文分析了林木种子的介电分选机理，提出了种子理想介质模型，讨论了种子在电场中的极化过程和运动状态，并建立了种子介电分选的数学模型．分析了极化力的形成机制并进行了计算，讨论了影响极化力大小的主要因素．在所建数学模型的基础上，对分选参数作了细致讨论，最终指明这些参数在种子介电分选中的影响
关键词：
林木种子,介电分选,极化力
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘毅
将传统介电式种子分选机的电极导线在分选滚筒的圆柱表面上改进为轴向分布，可以使种子从送料斗里出来后马上与滚筒运动达成同步，使种子在电场中充分极化，增大电场引力．这样的介电式种子分选机分选性能高，分选范围大．
关键词：
种子,介电特性,分选机
[期刊] 华中农业大学学报(自然科学版)
[作者]
艾正茂 谭鹤群 万鹏
针对现有鱼体定向整理装置工作环境嘈杂，工作稳定性差的问题，本研究设计了一种基于机器视觉的鱼体定向整理装置。采用卷积神经网络Resnet-18对鱼体头尾朝向进行识别，采用图像处理的方法提取鱼体轮廓并进行网格划分，通过比较灰度值大小判断鱼体的腹背朝向。当检测到鱼体尾部朝前时，气缸推杆将其推出剔除，实现鱼体头尾定向；当鱼体头部朝前时，由图像处理判断鱼体的腹背朝向，然后气缸推杆将其推送至限位板边缘，使其腹部靠边，在惯性作用下落入W型滑槽装置完成鱼体腹背定向。利用分离装置将鱼体逐条分开，并以日本鲭（Scomber japonicus）为试验对象进行样机试验。试验结果表明，鱼体定向整理成功率为93.3%，算法平均识别时间为0.038 s，平均每条鱼的定向整理时间为3.725 s，理论上鱼体定向整理的效率可达到15～16尾/min，满足鱼体定向整理的生产要求。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李明枫 贺晓莹 陆佳琪 梁波波 张朋 韦友锋
针对机器视觉和机器人技术设备分散和功能单一等问题,开发设计了基于机器视觉的机器人智能分拣综合实验平台。将机电传动控制、气动控制、工程光学、图像处理技术、机器人控制技术等有机融合,可开设物料传送装置拆装测绘、光学图像采集系统搭建、单片机控制系统设计、真空吸附搬运分拣气动回路设计、手眼标定与形状匹配图像处理、机器人操作控制、上位机软件开发等实验。该实验平台体现了教学设备的先进性和创新性,有利于提高学生的工程实践和创新能力。
关键词：
智能分拣 实验平台 机器视觉 机器人
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李寿杰 宋华军 兴雷 李郑 刘东凯
设计了一种基于机器视觉和步进电机快速控制系统的气冰球机器人实验教学系统。该系统利用高速摄像头对气冰球的运动图像进行采集和透视变换,对变换后的图像使用HSV颜色阈值分割,利用去噪点、Hough变换轮廓检测等算法得到气冰球的中心坐标。为了控制机械臂对气冰球的撞击,并减少系统响应时间、提高反应速度,使用轨迹预测和碰撞分析算法对气冰球的运动轨迹进行了建模。还针对步进电机丢步问题,提出了位置矫正算法。最后,对气冰球机器人的反应速度和轨迹预测精度进行了分析。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
管昉立 徐爱俊
针对现有森林资源调查中立木胸径测量工作劳动强度大、效率低,先进设备操作复杂、成本高等问题,结合相机标定、三维重建、机器视觉和近景摄影测量等技术,探索基于智能手机与机器视觉技术的立木胸径测量方法。通过智能手机获取待测立木的图像信息,运用Lab颜色空间模型(Lab color model)和3×3算子对图像进行卷积运算,得到立木图像的视觉显著图;结合HSV颜色模型(色调H,饱和度S,明度V)中的H分量增强图像中立木树干部分的颜色对比度,通过图像分割算法识别并获取自然环境下的目标立木轮廓区域;通过一种改进的带有非线性畸变项的相机标定模型标定智能手机的相机内、外参数,并借助相机参数和二维图像信息进行三维世界坐标重建,从而实现树干1.3 m处胸径的测量。经验证,一定距离内胸径测量结果的相对误差小于2.50%。该方法测量精度较高,符合森林资源调查对胸径测量的精度要求,可应用于森林资源调查。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
程莹 许亚男 侯浩楠 宁翠玲 杨成民 董学会 曹海(衣录) 孙群
为探究机器视觉技术用于小粒中药材种子净度快速检测的可行性，以黄芩、桔梗、黄芪、紫苏和柴胡5种常见小粒中药材种子为材料，使用扫描仪获取净种子、其他植物种子和所含杂质的图像，采用种子自动化分析系统（PhenoSeed）批量提取种子、其他植物种子及所含杂质的颜色、尺寸及纹理信息，通过相关性分析和主成分分析进行特征变量的筛选，采用多层感知器（MLP）和二元逻辑回归（BLR）建立上述5种中药材种子净度快速检测模型。结果表明，净种子、其他植物种子及所含杂质在物理指标方面存在显著差异，针对不同种子，采用不同指标建立的MLP净度模型的训练集和测试集准确率均在96.0%以上，该模型在不同中药材种子上的稳定性均优于BLR模型；以特征指标建立的模型稳定性优于全部指标的建模效果，运用特征变量建立的MLP模型对不同净度梯度（75.0%～100.0%）的混合样本进行预测，回归曲线的决定系数均达到0.99以上。采用机器视觉技术获取种子、其他植物种子及所含杂质颜色、尺寸和纹理等信息，以特征指标建立MLP模型可用于小粒中药材种子的净度快速检测。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
米双山 李百儆 智慧
通过对种子介电特性的研究 ,分析了影响种子介电特性的因素以及种子介电常数与种子活力之间的关系。利用自行研制的介电分选试验台将小麦种子分为五级 ,分别测试出各级种子的千粒质量、介电常数和活力指标 ,测试结果表明 ,活力高的种子的介电常数较小 ,活力低的介电常数较大
关键词：
种子 介电常数 活力 介电分选
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡正方 向阳 熊瑛 林洁雯 李亚军
针对目前作物千粒质量测定中数粒耗时长、精度低、自动化程度低、不适应多品种计数等问题,基于机器视觉技术,设计了一种集称重和数粒为一体的千粒质量测量仪。测量仪主要由机架、摄像头、载物盘、称重传感器、控制器等部件组成。工作时,通过称重传感器获取种子质量,同时通过摄像头采集种子图像并上传到上位机进行图像分析处理,获取种子数量,最后通过自动计算获取种子千粒质量并将结果显示到软件界面,以便及时获取测量结果。为了实现种子图像中粘连种子的分割,获取精准的种子数量,首先通过去边框处理提取种子区域,再采用中值滤波、最大类间方差法和形态学运算对种子区域进行预处理,采用基于距离变换的分水岭算法分割图像,通过统计连通区域的数量获得种子数量。对油菜、玉米、水稻和黄豆种子分别进行100组数粒、称重和千粒质量的测定,结果表明,作物种子数粒误差均不大于1粒;称重准确率分别为99.86%、99.92%、99.86%、99.96%;千粒质量测定的准确率分别为99.93%、99.63%、99.61%、99.97%;测量1次作物千粒质量仅耗时约2 s。
关键词：
机器视觉 千粒质量测量仪 分水岭算法
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