水果机器视觉质量综合分选机的设计研究

人们在选择水果的时候,往往会根据水果的外观(如颜色、大小等)来对水果的质量进行评判,但是这种评定方法没有理论依据。为了满足人们对水果外观品质与质量综合分选的实际需求,相关技术人员设计了一种水果机器视觉质量综合分选机,以实现对水果的全面综合检测,自动对水果进行分级选择。基于此,本文对水果机器视觉质量综合分选机的设计进行介绍,加深人们对分选机的认识。     

水果输送翻转及卸果装置的设计

针对目前水果智能化分级系统功能单一化且对水果产生较大损伤等问题,通过运用电子技术、计算机技术和图像处理、模式识别技术,设计了一种能适于高速分级,且集称重与机器视觉双重功能于一身,并能实现水果平稳输送翻转及卸果的装置。试验结果表明,该装置能很好地满足水果快速分级及平稳输送翻转的要求,对提升智能化水果分级系统功能具有重要作用。     

典型经济水果近红外漫反射无损检测及其光谱数据分析

采用近红外漫反射检测方法,设计了水果含糖量的近红外检测系统,以典型经济水果鲜枣和香蕉为样本,研究了水果整体样本光谱图与切片样本光谱图,分析了光谱图的差异性。结果表明,近红外漫反射检测方法可以有效实现水果样本的无损检测,反映水果样本的内部含糖量情况信息。     

基于ARM的嵌入式水果大小检测与分级系统的实现

实现了一种基于嵌入式ARM处理器的水果大小检测与分级系统。为了降低目前水果检测与分级系统的复杂性和成本,系统利用嵌入式ARM9处理系统代替计算机进行图像数据处理,基于Qt/Embedded软件平台,首先获得水果的侧视图像,图像经预处理,然后利用水果直径检测算法检测出水果直径后,按照直径检测结果实现水果大小分级功能。实验结果表明,该检测系统具有处理速度快,测量分级精度高和成本低等优点,在水果品质检测与分级方面具有较高的实用价值。     

苹果分选机输送定位机构的设计

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4S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。     

基于神经网络的水果自动分类系统设计

深加工是目前我国水果产业发展的主方向。设计了基于神经网络的自动水果分类系统,包括系统的硬件构成和分类程序。其中图像的特征提取是水果分类程序的前提。提取了水果图像的形状、颜色、纹理3种主要特征,将3种特征向量输入到神经网络分类器进行分类识别。仿真结果表明,该方法实时性好,分类准确率高,可满足水果深加工生产的实用需要。     

农产品分选机自动控制结构设计

提出了苹果梨、圆葱等类似圆形农产品分选机构的设计方案,讨论了实现分选机自动控制的软件设计思路.     

日本小麦精选系统中粒径分选机的精选效果

日本现行小麦精选系统的精选效果 ,因收获期小麦受雨害的程度而异。针对精选系统中粒径分选机的适用性 ,连续 3年在收获期小麦遭受雨害程度不同的情况下 ,对小麦内部品质与粒径的变化关系进行研究分析。明确了粒径分选机的适用与否 ,取决于收获期小麦的受雨害程度     

比重分选机对收获期受雨害小麦的精选分级效果

收获期因遭受雨害而品质劣变的麦粒 ,在精选过程中如不能得到有效的清除 ,则会影响到整批小麦的使用价值。本文在收获期小麦遭受雨害的情况下 ,针对日本现行小麦精选系统中比重分选机分选出的小麦 ,通过研究其糊化粘度等内部品质指标的变化 ,分析了比重分选机的精选、分级效果。结果表明 ,合理使用比重分选机 ,不仅可以有效地去除劣质麦粒、并按小麦的内部品质进行分级 ,同时可极大地缩短生产周期。     

基于图像识别的水果分拣系统

为了解决人工水果分拣的缺点,探讨了一种基于图像识别的水果分拣系统.通过硬件采集系统采集各类不同水果的图像数据,应用图像处理技术,设定水果分类的颜色、大小特征的阈值标准,根据阈值标准对水果进行腐烂检测,区分出腐烂和完好水果;再对完好水果进行种类识别,并在相同种类下进行水果的大小等级识别和颜色状态判定.结合水果的大小及颜色,将水果分拣为特等果、优等果、次等果、劣等果四大类,以判别水果的外部和内部品质,最终实现水果的分拣.在分拣过程中实时统计已分拣水果的数量,将已识别的水果图像进行实时删除操作,减少系统内存,设置同步模块,使图像处理与自动化设备达到同步.测试结果显示,该水果分拣系统效率高、成本低,对水果供应链中的水果分拣应用具有较大意义.     

基于WebGIS的果业信息系统建设

目前,果业基本存在着科技含量低、信息不灵和效益不高等问题。结合网络与地理信息系统技术,设计了基于WebGIS的果业信息系统,为解决果业信息管理与流通提供了有效途径,对推动果业信息化、数字化具有重要意义。     

基于物联网的果蔬追溯系统设计

为了给消费者提供准确、可靠的追溯信息,给政府监管部门和农业公司提供有害农产品预警及召回管理服务,基于物联网技术,结合GPS和3G/4G技术,设计了一种果蔬追溯系统,分析了果蔬供应链各个环节信息的获取方式。系统首先通过RFID设备将各个环节的数据采集到对应的数据库,然后通过Internet网络定期将不同数据库存放的信息上传到数据中心数据库,用户可通过中心数据库生成的二维码或访问追溯系统查询所有环节的详细信息。最后采用MyEclipse 8.0工具进行软件开发,利用Tomcat Web服务器及My SQL数据库系统开发并实现上述软件系统。系统应用表明,基于物联网的果蔬追溯系统为智能农业和现代农业信息化工作提供支撑和示范作用。     

水果产销管理信息系统的研究和开发

针对目前果品产销信息流通的特点及存在的问题,开发了水果产销管理信息系统,并对该系统进行了业务分析和数据分析.该系统可划分为三级子系统,各子系统具有适合于各级用户不同特点的功能模块;该系统采用ASP技术和有效的数据库技术方法,是一种基于B/S结构的水果产销管理信息系统.     

监测果树冠层微环境的主从式WSN系统研究

果树冠层微环境是影响果树结果质量与产量的重要因素,无线传感器网络(WSN)能实现对果树冠层微气候的自动实时监测。传统WSN中所有的节点具有同样平等的地位,而在体积较小的果树冠层内,所有节点都具有信息感知、处理及传输功能是冗余的。高密度的具有平等地位的节点使得WSN系统缺乏合理的架构和层次,性能较低。针对此问题,将传统WSN系统架构进行拆分和重组,提出了一种传感功能分割的主从式WSN系统。每个果树冠层由1个子系统监测,每个子系统由1个主节点和多个从节点组成。从节点主要负责信息感知,主节点负责控制管理从节点并和其他主节点组网进行信息传输。提出了主从式WSN系统的软硬件设计方案,并进行了评估新系统性能的对比实验。实验结果表明,主从式WSN系统较传统WSN系统生命周期延长了约一倍,更加高效节能,适合目前果园冠层微环境监测的应用现状。     

Optimised computer vision system for automatic pre-grading of citrus fruit in the field using a mobile platform

The mechanisation and automation of citrus harvesting is considered to be one of the best options to reduce production costs. Computer vision technology has been shown to be a useful tool for fresh fruit and vegetable inspection, and is currently used in post-harvest fruit and vegetable automated grading systems in packing houses. Although computer vision technology has been used in some harvesting robots, it is not commonly utilised in fruit grading during harvesting due to the difficulties involved in adapting it to field conditions. Carrying out fruit inspection before arrival at the packing lines could offer many advantages, such as having an accurate fruit assessment in order to decide among different fruit treatments or savings in the cost of transport and marketing non-commercial fruit. This work presents a computer vision system, mounted on a mobile platform where workers place the harvested fruits, that was specially designed for sorting fruit in the field. Due to the specific field conditions, an efficient and robust lighting system, very low-power image acquisition and processing hardware, and a reduced inspection chamber had to be developed. The equipment is capable of analysing fruit colour and size at a speed of eight fruits per second. The algorithms developed achieved prediction accuracy with an R² coefficient of 0.993 for size estimation and an R² coefficient of 0.918 for the colour index.     

高处林果辅助人工自动扭摘装置设计与试验

针对当前高处林果无损采摘装置缺乏,传统人工拍打、果剪采摘方式效率低、劳动强度大、果体易损伤和攀爬采摘危险系数高等实际问题,设计了一种高处林果辅助人工自动扭摘装置,对装置的林果夹持机构和动力传动机构进行了理论分析与关键部件设计,并基于单片机技术开发了自动扭摘装置的控制系统.为检验装置对高处林果的自动扭摘功能及理论扭摘果径范围,进行了苹果和梨子2种水果的果林采摘试验.试验结果表明:苹果和梨子的采摘成功率分别为88%、82%,适宜采摘果径范围为6.3～8.3cm,单果采摘平均耗时为6.7s.装置扭摘机构与控制系统能自动协调作业,满足高处林果安全无损采收要求.     

河北唐山娘娘湾乡村旅游度假区之冷链物流体系规划

在对唐山遵化娘娘湾乡村旅游度假区的调研过程中发现,该地区的林果产业产值较低,果农收入较少。为了实现娘娘庄乡果品产业结构升级,作者对该区的冷链物流体系进行了规划：在林果花休闲农业区专设冷链物流园区,以解决果品的产业链升级和深加工问题;布局贡杏文化旅游区、优质水果种植基地和冷链物流仓储加工区。     

基于环境参数的果蔬品质预测系统

针对果蔬品质受环境因素的影响,研究了两者之间的关系.以葡萄为例,选取温度和湿度为环境参数,品质参数为硬度和失水率.用灰色系统理论GM(1,2)多因子动态模型,确定了环境参数和果蔬品质的关系.设计了一种有效的环境参数和品质参数的测量系统,将果蔬品质的测量转移到环境参数的测量或预测,进而实现对果蔬货架期预测的目的.试验结果表明,用GM(1,2)模型对品质参数预测的误差较小,由于只需测量环境参数而不用测量品质参数,使测量过程变得更加简单并易于操作,而且降低了测量成本.     

数字果业综合信息管理平台的设计与实现——基于Coral组件架构

随着信息化进程在农业领域的快速推进,人们对农业生产过程中的信息需求越来越多。笔者以果业为背景,针对果业种植过程中信息服务需求,设计开发了一个基于Coral组件架构的数字果业综合信息管理平台。该平台分为数据采集层、服务层、应用层。在此基础上,设计的系统功能结构有农业物联网监控管理、种植生产管理、专家远程服务、农产品安全溯源与农产品网上商城5个功能模块。该平台为果业从业人员提供相关的技术服务、信息资讯以及规范标准,对推动果业种植过程信息化具有十分重要的意义。