基于机器视觉的番茄收割机实时分拣系统研究
发布时间：2021-03-04 11:16
现阶段我国番茄采摘基本依靠人力,随着城镇化进程的加速,越来越多的劳动力成为工人,农业面临劳动力高龄化和人力资源日渐缺乏的问题,劳动力成本高而且不易获得。本课题立足于农业机械的发展,研制一种番茄联合收割机用成熟番茄识别和分拣方法,旨在提高农业机械的智能化水平。分析了番茄收割机中的番茄运动过程,确定了番茄实时分拣系统的功能;针对从成熟番茄中剔除未成熟番茄和杂质的功能需求,提出了基于机器视觉的果实分拣方法,确定了单列拍摄和气缸击打剔除未成熟番茄和杂质的分拣方案。在硬件系统上,以NI CVS1458图像实时处理器和Basler智能相机构建了番茄分拣系统的图像采集系统,通过光电传感器感应的方式来触发和采集番茄。在软件系统上,以LabVIEW为平台下设计了番茄分拣的识别系统,具有图像触发采集、存储、分析等功能,从而实现实时分拣。针对番茄收割机的特点,改进了番茄的铺排方式,提出了一种漏斗式提升输送带,优化番茄进入机器视觉系统的方式,解决了番茄堆积问题,避免拍摄设备视野中的番茄相互遮挡或紧密排列,极大的简化了番茄识别的图像处理。设计了合适的光源系统,提高图像采集质量。针对番茄分拣的特点,突破提取一种颜...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
执行机构工作示意图
图 2.4 整幅拍摄方案示意图这种情况下传输带为拍摄背景，不必另设背景板。需要解决的一个难题是相机的，应用一个适当的触发方式保证相机能够拍摄到传输带上的每一个番茄，不发生遗漏方案中选用的是大视野镜头，相机拍摄整个传输带宽度上的景物，而番茄在传输带乱排列，一次拍摄中包括多个目标。如果采用传感器检测番茄，凡有番茄，传感器发相机进行拍摄，会出现重复拍摄的情况。选用脉冲方式触发相机，可根据传输带度和相机的拍摄视野调整脉冲的占空比，使拍摄过程既不发生重复也不出现遗落。.3.2 单列拍摄方案方案 2 为单列拍摄方案，相机与执行机构一样位于传输带末端，即番茄从输送带进行自由落体的过程中，图 2.5 为该方案的机构示意图。一个相机只负责一列番茄对应一个执行机构。这种方案中不必计算番茄在传输带宽度方向上的位置，也不必执行机构，只要图像处理的过程中检测到目标物体，就启动相应的执行机构。其具
第二章 番茄收割机实时分拣系统的方案设计2 1t t t t 式中：t1—从输送带末端到传感器检测位置的时间；t2—从输送带末端到执行机构位置的时间； t—图像处理的时间；t —从图像采集到执行位置的时间；h1—输送带末端到传感器检测位置的距离；h2—输送带末端到执行机构的距离；
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的火箭炮定向管平行度测量技术研究[J]. 关贞珍,尹玉军,曹进华,尹晓春. 军械工程学院学报. 2016(05)
[2]基于计算机视觉的成熟番茄识别研究[J]. 方政,胡晓辉,陈永,李兰凤. 农机化研究. 2016(08)
[3]基于单片机的仿人多指番茄采摘机械手设计[J]. 杨小庆,时磊,王娜,鲍秀兰. 农机化研究. 2016(07)
[4]基于双目视觉的桥面裂缝检测技术研究[J]. 刘建威,钟泽湘. 铁道科学与工程学报. 2016(01)
[5]番茄脐腐病果的机器视觉识别[J]. 杨断利,籍颖. 科技经济导刊. 2015(15)
[6]基于机器视觉的番茄长势信息无损检测的研究[J]. 杭腾,毛罕平,张晓东,胡静. 农机化研究. 2015(11)
[7]机器视觉在汽车检测行业的应用研究[J]. 张洪峰. 科技创新与应用. 2015(29)
[8]基于线结构光视觉的番茄重叠果实识别定位方法研究[J]. 冯青春,程伟,杨庆华,荀一,王秀. 中国农业大学学报. 2015(04)
[9]基于LabVIEW Vision的加工番茄表面霉斑缺陷检测[J]. 丁竹青,李晓良,张若宇,坎杂,李硕. 江苏农业科学. 2015(05)
[10]传感器技术在农业领域中的应用[J]. 孙克,吴海华,雷鹏. 农业工程. 2015(02)
博士论文
[1]基于机器视觉的马铃薯外部品质检测技术研究[D]. 郝敏.内蒙古农业大学 2009
硕士论文
[1]医用输液袋组件综合缺陷检测方法研究[D]. 侯浩通.北京化工大学 2015
[2]农村劳动力过度转移评价研究[D]. 翟莉.西南大学 2012
[3]基于机器视觉的鸡蛋品质检测方法研究[D]. 岑益科.浙江大学 2006
[4]重庆市农机化现状及发展战略研究[D]. 古文海.西南农业大学 2005
[5]自然光照条件下基于机器视觉的番茄缺素的智能诊断研究[D]. 张作贵.江苏大学 2005
[6]论财政支持与农民收入增长[D]. 周剑涛.苏州大学 2003
本文编号：3063118
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
执行机构工作示意图
图 2.4 整幅拍摄方案示意图这种情况下传输带为拍摄背景，不必另设背景板。需要解决的一个难题是相机的，应用一个适当的触发方式保证相机能够拍摄到传输带上的每一个番茄，不发生遗漏方案中选用的是大视野镜头，相机拍摄整个传输带宽度上的景物，而番茄在传输带乱排列，一次拍摄中包括多个目标。如果采用传感器检测番茄，凡有番茄，传感器发相机进行拍摄，会出现重复拍摄的情况。选用脉冲方式触发相机，可根据传输带度和相机的拍摄视野调整脉冲的占空比，使拍摄过程既不发生重复也不出现遗落。.3.2 单列拍摄方案方案 2 为单列拍摄方案，相机与执行机构一样位于传输带末端，即番茄从输送带进行自由落体的过程中，图 2.5 为该方案的机构示意图。一个相机只负责一列番茄对应一个执行机构。这种方案中不必计算番茄在传输带宽度方向上的位置，也不必执行机构，只要图像处理的过程中检测到目标物体，就启动相应的执行机构。其具
第二章 番茄收割机实时分拣系统的方案设计2 1t t t t 式中：t1—从输送带末端到传感器检测位置的时间；t2—从输送带末端到执行机构位置的时间； t—图像处理的时间；t —从图像采集到执行位置的时间；h1—输送带末端到传感器检测位置的距离；h2—输送带末端到执行机构的距离；
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的火箭炮定向管平行度测量技术研究[J]. 关贞珍,尹玉军,曹进华,尹晓春. 军械工程学院学报. 2016(05)
[2]基于计算机视觉的成熟番茄识别研究[J]. 方政,胡晓辉,陈永,李兰凤. 农机化研究. 2016(08)
[3]基于单片机的仿人多指番茄采摘机械手设计[J]. 杨小庆,时磊,王娜,鲍秀兰. 农机化研究. 2016(07)
[4]基于双目视觉的桥面裂缝检测技术研究[J]. 刘建威,钟泽湘. 铁道科学与工程学报. 2016(01)
[5]番茄脐腐病果的机器视觉识别[J]. 杨断利,籍颖. 科技经济导刊. 2015(15)
[6]基于机器视觉的番茄长势信息无损检测的研究[J]. 杭腾,毛罕平,张晓东,胡静. 农机化研究. 2015(11)
[7]机器视觉在汽车检测行业的应用研究[J]. 张洪峰. 科技创新与应用. 2015(29)
[8]基于线结构光视觉的番茄重叠果实识别定位方法研究[J]. 冯青春,程伟,杨庆华,荀一,王秀. 中国农业大学学报. 2015(04)
[9]基于LabVIEW Vision的加工番茄表面霉斑缺陷检测[J]. 丁竹青,李晓良,张若宇,坎杂,李硕. 江苏农业科学. 2015(05)
[10]传感器技术在农业领域中的应用[J]. 孙克,吴海华,雷鹏. 农业工程. 2015(02)
博士论文
[1]基于机器视觉的马铃薯外部品质检测技术研究[D]. 郝敏.内蒙古农业大学 2009
硕士论文
[1]医用输液袋组件综合缺陷检测方法研究[D]. 侯浩通.北京化工大学 2015
[2]农村劳动力过度转移评价研究[D]. 翟莉.西南大学 2012
[3]基于机器视觉的鸡蛋品质检测方法研究[D]. 岑益科.浙江大学 2006
[4]重庆市农机化现状及发展战略研究[D]. 古文海.西南农业大学 2005
[5]自然光照条件下基于机器视觉的番茄缺素的智能诊断研究[D]. 张作贵.江苏大学 2005
[6]论财政支持与农民收入增长[D]. 周剑涛.苏州大学 2003
本文编号：3063118
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