基于机器视觉的储粮害虫智能检测系统硬件设计

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1、基于机器视觉的储粮害虫智能检测系统硬件设计2003年1月农业机械第34卷第1期基于机器视觉的储粮害虫智能检测系统硕件设邱道尹张红涛陈铁军汤文博章玉政张成花计%【摘要】介绍了基于机器视觉的储粮害虫智能检测系统的硬件组成,该系统主要由取样传送机构,均匀光照室和视觉系统3部分组成.取样传送机构可吸取任意检测点的粮食样本,并自动单层呈现给视觉检测系统;光照室可为CCD摄像机的视区提供均匀,恒定的无影光照;视觉系统可实时采集粮食样木的序列图像信息,并由计算机进行处理与识别•现场试验验证了该系统的可行性.关键词:农业机械储粮害虫检测破件设计中图分类号:T

2、P391.41文献标识码:AHardwareDesignofanlntelligentDetectionSystemforStored-grainPestsBasedonMachineVisionQiuDaoyinZhangHongtao(NorthChinalnstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower)ChenTiejunTangWenboZhangYuzhengZhangChenghua(ZhengzhouUniversity)AbstractAhardwaresystemforinte

3、lligentdetectionofstored一grainpestsbasedonmachinevisionwasdeveloped.Thesystemincludesasampling一conveyingdevice,anevenilluminationchamberandavisionsystem.Thesampling-conveyingdevicewasusedforsamplingstored-grainanywhereinsidethechamberandplacingasingle-layergrainsampletOthem

4、achinevisionsystemautomatically,thechambercouldproduceevenandinvariablelightfortheCCDcamera.andthevisionsystemcollectedandtransferredseriesofimagesinformationtOcomputermemoryatrealtime.Theexperimentshowsthatthesystemispracticalandfeasibleusedingrain—depot.KeywordsAgricultur

5、almachinery,Stored一grainpests,Detection,Hardware,Design引言目前,国内外在储粮害虫(以下简称粮虫)检测方而主要有打样[,诱集嘲,声测引,近红#l・e等方法•这些方法在某些场合具有一定的效果,但由于人工检测效率低下,信息素的合成困难,环境噪声的干扰等原因,目前还难以满足粮库害虫检测的要求,其主要原因是不能准确地在线提供粮虫的种类,密度等信息,因此本文对粮虫在线检测系统加以深入的研究.1硬件系统总体构成储粮害虫智能检测系统的硬件包括取样传送机构,均匀照明系统和图像视觉系统等部分,其总体组成如图

6、1所示.虚框表示手提式粮虫取样器,可作为粮库的小型工具使用.取样机构利用负压将检测点收稿日期:2001—10—12殆中国科学院模式识别国家重点实验室开放基金(项目编号:NLPR2000)和河南省自然科学基金资助项目(项目编号:99510008)邱道尹华北水利水电学院动力系副教授,450008郑州市张红涛华北水利水电学院动力系硕士陈铁军郑州大学电气工程学院院长教授,450002郑州市汤文博郑州大学材料系讲师章玉政郑州大学电气工程学院实验师张成花郑州大学电气工程学院硕士第1期邱道尹等:基于机器视觉的储粮害虫智能检测系统硬件设计87的粮食吸入取样器

7、;传送机构控制粮食样本单层传送;途经CCD摄像机视区时,实时地摄取粮虫样本的图像序列;采集卡将采集到的图像信号由PCI总线高速传送到微机内存;运用图像处理,图像分析和模式识别算法来判别害虫的种类和密度,为综合防治决策提供可靠的依据•其中,照明系统提供CCD视区内均匀,恒定的无影光照,以得到高质量的粮食样本图像,为后续的图像处理和自动识别奠定基础.图1储粮害虫智能检测系统的硬件组成示意图1.光源2.传送机构3.CCD2取样传送机构2.1取样机构取样机构包括数根430的吸粮铝管,连接软管,0.1121.的圆柱筒体,功率lkW,转速3500r/mi

8、n的电机,吸尘器的风叶•有关参数根据目前普遍使用的粮仓,试验并计算确定•取样装置对密闭性要求较高•粮虫取样器启动后,随着腔内空气的排出,其内外部形成压差,吸粮管端口

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