水果外观质量智能化检测系统设计

综合了市场上各类水果分级设备的优点,该文提出了一套水果外观品质智能化检测系统的开发设计流程,从理论上进一步探讨了水果外观品质智能化检测的方法途径。水果在线分级装置主要由上料结构、输送结构、机器视觉系统、气动分选结构以及电器控制部分等组成。机器视觉系统包括工业控制计算机、CCD摄像机、光源、光箱、图像采集卡、触发器和I/O卡等;气动部分包括电磁阀、空气压缩机及喷气嘴等;电器控制部分包括PLC、固态继电器等。      

基于机器视觉的大米外观品质检测装置

设计了一套基于机器视觉的大米外观品质参数检测装置,实现了对垩白度、垩白粒率、黄粒米和粒型参数的检测。该系统基于嵌入式计算机系统,应用改进的流域分割算法实现了粘连籽粒图像的分割,应用BP神经网络实现了垩白米的检测,应用色度实现了黄粒米的检测,应用极坐标下的长短轴快速检测算法实现了粒型的检测。试验结果表明,该装置对垩白粒率的检测精度为±2%,垩白度的检测精度为±1%;对黄粒米的检测精度为±5%;粒型的检测精度为±4%。     

浅谈计算机视觉技术在果蔬外观品质检测中的应用

果蔬的外观品质是评估其市场价值、被消费者选择的依据之一,而且在某种程度上也会影响它们的内部品质。本文分析了计算机视觉系统对果蔬外部品质检测的发展现状,提出了计算机视觉技术在南疆果蔬外观品质检测中存在的问题及建议,旨在为新疆南疆地区水果和蔬菜品质检测技术的研究和发展提供参考。     

计算机视觉和人工神经网络技术在花生仁外观检测中的应用

本文运用计算机视觉和人工神经网络技术对花生仁检测进行了研究。通过MATLAB对花生仁图象进行数字处理,获取相关数据和参数,建立了破损花生仁与其颜色参数之间的数学关系,并通过此关系自动识别完好与破损花生仁,探索了农产品现代检测方法和手段。     

猕猴桃外观尺寸在线检测分级系统设计与试验

目前市场上存在的猕猴桃分级机械主要是针对质量特征进行分级的大型机械,而消费者在购买猕猴桃时往往更注重它的外观品质,且大型设备难以在以农户小规模营销为主的市场环境下得到普及。为了实现猕猴桃外观品质的自动分选,适应广大猕猴桃种植农户的需求,设计了一种基于机器视觉的小型移动式猕猴桃外观尺寸在线检测与分级系统。该系统主要由输送机构、检测机构、分级执行机构和控制系统组成。输送机构采用倾斜式输送带方案,结构简单,便于实现猕猴桃的输送和分级;检测机构采用图像处理的方法得出猕猴桃的大小等级信息;分级执行机构借助猕猴桃的重力与旋转磁铁的开合实现猕猴桃的分离。对样机进行了试制和验证试验,结果表明:该系统的平均分级成功率为96.3%,单个猕猴桃分级时间约为2.5s。该猕猴桃检测分级系统的设计为今后完成多特征指标的融合分级提供了基础和依据。     

基于计算机视觉的大米外观品质检测

开发了一套基于计算机视觉技术的稻谷品质检测系统，采用灰度变换、自动阈值分割、区域标记等方法从采集的稻米群体图像中提取单体米粒图像，对单体米粒的裂纹、垩白特征进行了统计和检测方法研究。提取了米粒的面积、周长等10个特征参数作为整精米检测特征，并进行了主成分分析，确定了判别整精米的优化阈值。检测试验结果表明：裂纹米粒识别的准确率为96．41％；垩白米粒识别的准确率为94．79％；整精米识别的准确率为96.20%。     

茶叶成品含水量检测分析仪的设计

为了延长茶叶成品的质量保存期,并准确测量茶叶的含水量,设计了一种茶叶成品含水量检测分析仪。它由MCU、γ射线传感器、流量传感器及温度传感器构成,可配装在茶叶成品真空包装机械传动线使用,统计、储存和打印茶叶含水量、温度及出货量等数据。     

外源性烟草甲虫对成品卷烟的钻蛀为害研究

文章通过在养虫箱设置不同包装形式的成品卷烟以及外源性烟草甲虫,持续观察各成品卷烟的钻蛀为害情况,结果表明,各个虫态的烟草甲虫均无法对成盒、成条、成箱的成品卷烟形成钻蛀为害。     

基于近红外光谱的卷烟加料均匀性检测

结合近红外光谱分析技术在烟草分析上的应用,通过对加料后的烟丝进行近红外光谱分析,发现近红外光谱分析法可用于卷烟加料均匀性研究。利用扫描谱图及料液的施加比例,初步探索了卷烟加料均匀性近红外光谱分析的数学建模,模型验证误差2%,具有较好的实用价值。     

泵站进水流道内部流态模型试验方法研究

设计了泵站进水流道流态模型试验装置，不带模型泵进行了进水流道内部流态模型试验；介绍了“半肘形”进水流道和对拼钟形双向进水流道两种形式流道内内部流态的模型试验情况；结合应用实例，简述了不带模型泵、单独对进水流道进行模型试验研究的特点。     

玉米秸秆铺放装置开仓机构的一设计

目前,玉米秸秆的整株收获还是一个世界性技术难题,现有的几种秸秆收获装备存在结构复杂、体积大、耗能高和可靠性差等问题.针对这一种状况,设计了一种适宜于玉米联合收获机安装的秸秆铺放装置开仓机构,介绍了其工作原理和参数计算选择.该机构由间歇运动机构、行程放大机构以及仓门打开机构组成,能够将割台下收集的秸秆铺放至地面.其参数选择兼顾农机和农艺的要求,整个机构具有结构简单、体积小、可靠性高等特点,符合目前玉米秸秆整株收获及玉米联合收获机的装配需要,是一种秸秆整株收获的可行设备.     

基于三维点云的运输车粮箱动态均匀装载方法研究

为了解决联合收获机-运输车协同作业时,运输车粮箱装载不均匀,导致粮箱装载利用率低的问题,提出了一种基于三维点云的动态均匀装载方法。该方法利用相机获取运输车粮箱内装载物的三维点云作为状态反馈信息,建立装载均匀性评估方式,以最均匀装载状态为目标,通过实时调整卸料装载点位置,使粮箱保持在均匀的装载状态。针对装载物相互遮挡对相机形成视觉盲区的问题,通过建立装载物的堆体模型和相机的遮挡模型,以最小期望误差为目标对盲区内装载物高度进行估计,并据此进行点云填充,从而得到能完整反映粮箱装载状态的三维点云。在搭建平台进行的实验中,对粮箱装载过程中可能出现的轻载、中载和重载3种装载状态进行测量,并对盲区点云位置进行估计,其盲区估计的平均误差低于5 cm。仿真结果表明,动态均匀装载方法能在有限装载周期内,将粮箱从任意的初始装载状态装载为均匀状态。单次装载量的平均高度增量为2 cm、粮箱的初始装载状态为空载时,装载物的最大高度方差为1 cm²。单因素仿真结果表明,稳定状态下的装载物高度方差与单次装载量正相关。     

基于三维点云的运输车粮箱动态均匀装载方法研究

为了解决联合收获机运输车协同作业时,运输车粮箱装载不均匀,导致粮箱装载利用率低的问题,提出了一种基于三维点云的动态均匀装载方法。该方法利用相机获取运输车粮箱内装载物的三维点云作为状态反馈信息,建立装载均匀性评估方式,以最均匀装载状态为目标,通过实时调整卸料装载点位置,使粮箱保持在均匀的装载状态。针对装载物相互遮挡对相机形成视觉盲区的问题,通过建立装载物的堆体模型和相机的遮挡模型,以最小期望误差为目标对盲区内装载物高度进行估计,并据此进行点云填充,从而得到能完整反映粮箱装载状态的三维点云。在搭建平台进行的实验中,对粮箱装载过程中可能出现的轻载、中载和重载3种装载状态进行测量,并对盲区点云位置进行估计,其盲区估计的平均误差低于5cm。仿真结果表明,动态均匀装载方法能在有限装载周期内,将粮箱从任意的初始装载状态装载为均匀状态。单次装载量的平均高度增量为2cm、粮箱的初始装载状态为空载时,装载物的最大高度方差为1cm2。单因素仿真结果表明,稳定状态下的装载物高度方差与单次装载量正相关。     

无源蓄冷控温运输箱设计与试验

针对蓄冷运输箱信息化程度低、控温时间短、控温困难等问题,设计了一款集控温、远程监控、定位、故障诊断等功能于一体的蓄冷运输箱。以脐橙为试验对象,结合能耗模型,对蓄冷控温箱控温性能进行了研究。结果表明,箱内各截面温度不均匀系数分别为0.38、0.47、0.78,温度极差最大值为2.8℃,均匀性较好;当蓄冷剂用量为180 kg,预冷脐橙660 kg,在外部环境平均温度26.39℃的条件下,总控温时长为122 h,风机共执行控温21次,且随着蓄冷量减少,风机开启控温所用时间呈指数上升趋势,决定系数不小于0.928 0;结合能耗模型分析得出,该箱体在广州夏季高温环境下可控温5 d以上,能够满足远距离运输要求。     

基于食用菌加工的在线检测方法

从市场需求出发,分析了食用菌加工过程中存在的问题.为了扭转鲜菇出口品质差、多糖加工中自动化检测水平低的状况,提出了基于食用菌鲜菇包装与多糖提取的加工检测技术路线,利用计算机视觉技术实现食用菌包装加工中的分级检测,通过数据采集,运用组态软件和PLC实现多糖提取过程中工艺参数的在线检测与控制,大大提高了食用菌产品的附加值,为农产品加工的工厂化生产提供了技术支持.     

基于多维感知的玉米大田巡检平台设计与试验

为了提高对大田种植玉米生长动态、干旱胁迫和病虫害等方面的智能巡检监测能力,设计了一种基于多维感知的移动巡检平台。首先,对底盘总成的转向系统、驱动系统和控制系统进行设计,并基于Arduino UNO控制器实现了巡检平台的转向及行驶功能。其次,搭建了包括GNSS/INS(Global navigation satellite system/inertial navigation system)组合导航系统、激光雷达(Light detection and ranging, LiDAR)和工业相机的多维感知系统,对感知系统时间同步方案、数据通信结构和信息采集软件进行设计,实现了巡检平台对环境的感知和数据可视化。最后,在玉米大田对巡检平台进行了底盘行驶性能试验和感知系统环境感知试验。试验结果表明：巡检平台左转平均最小转弯半径为2 922 mm,右转平均最小转弯半径为2 736 mm,最大爬坡度大于26.7%,位置PID控制下直线行驶平均速度为0.523 m/s,与期望速度0.5 m/s的误差为4.6%,行驶15 m平均偏移量为0.636 m,平均偏移率为4.24 cm/m,满足田间行驶性能要求...     

基于FSEC赛车电池箱的结构设计与强度分析

以中国大学生电动方程式赛车的电池箱体研究为背景,对电池箱的结构设计和强度分析方面进行了研究论证,提出了电池箱设计的总体思路,使电池箱的结构设计紧凑合理,工作安全可靠,符合赛事规则。这对纯电动乘用车在电池箱的结构设计方面也具有参考和借鉴的价值。     

鸡蛋外形参数预测模型的研究

在分析单目定距采集到的鸡蛋图像的各颜色分量直方图的基础上,提出了一种检测鸡蛋外形参数的方法,即针对鸡蛋原始图像的R分量图像,采用最小二乘法的椭圆拟合方法。应用30枚鸡蛋样本分别建立了鸡蛋外形参数长轴、短轴的预测模型,其相关系数分别为0.984 3,0.984 2,定标标准误差分别为0.24,0.12;应用5枚鸡蛋样本验证预测模型,其预测误差分别为0.09,0.05,并通过了F验证,为鸡蛋的机械化加工、分级和生物力学特性研究等奠定了一定的基础。     

水稻育秧软塑穴盘播种设备研究

根据低成本、低投入进行工厂化水稻穴盘育秧播种的要求，重点研究了适用于水稻育秧软塑穴盘的电磁振动式水稻联合播种机、育秧软塑穴盘网托等配套设备，对水稻抛秧移栽技术的推广具有重大意义。