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1、分类号:TH-3910710-2015125054硕士学位论文基于图像处理的马铃薯播种机研究樊婧婧导师姓名职称胡志新副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称机械工程论文提交日期2018年4月9日论文答辩日期2018年6月3日学位授予单位长安大学ResearchonPotatoSeederBasedonImageProcessingAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：FanJingjingSupervisor：Associate-Prof.HuZh
2、ixinChang’anUniversity,Xi’an,China摘要马铃薯是我国粮食生产的重要作物之一，播种机的作业质量直接影响其播种产量。现有播种机仍然依靠半机械化半人工操作，其自动化水平偏低，极易出现重种漏种、株距不均匀等问题，而这诸多问题尚未完全解决。为了解决上述播种机自动化发展进程中存在的问题，本文设计一种马铃薯播种机结构系统，提出采用图像处理的方法实现漏种检测，并以PLC作为控制器，结合工控机来实现株距控制、漏种补偿及补光灯的开关控制等功能。通过研究播种机机械结构和作业过程，设计一种播
3、种机结构系统，此系统除实现正常播种功能外，还增加漏种补偿及重种剔除机构，降低了作业过程中的重种与漏种比率；针对漏种检测问题，采用基于图像处理的方法，实时识别薯种碗上薯种的有无，并以txt文件形式将漏种信息传输至上位机，上位机根据检测结果通过PLC控制相应的漏种补偿机构做出补种操作；针对株距控制问题，本文提出一种PLC控制步进电机转速自动调整株距的方法，解决作业过程中依靠人工更换链轮方式调整株距不均匀问题。此外，通过实验验证本文所设计的播种机播种及所提出方法的有效性与可行性。通过本文马铃薯播种机的结构
4、设计与株距控制、漏种补偿及重种剔除等功能的实现，提高了播种效率，增加了播种作业的精准性和鲁棒性，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。关键词：马铃薯播种机，图像处理，漏种检测，株距控制IAbstractPotatoisoneoftheimportantcropsinChina'sgrainproduction,andthequalityoftheplanter'soperationdirectlyaffectsitssowingproduction.Existingseedersstillrelyo
5、nsemi-mechanizedsemi-manualoperations,andtheirautomationlevelislow,andproblemssuchasseedleakageandunevenplantspacingareeasilyencountered,andmanyoftheseissueshavenotbeentotallyresolved.Inordertosolvetheproblemsexistingintheautomaticdevelopmentprocessoft
6、heabove-mentionedplanter,thispaperdesignsapotatoplanterstructuresystem,proposesapotatorobustdetectionmethod,adoptsimageprocessingtechnologytoachieveleakageseeddetection,andusesPLCasacontrollertocombineindustrialcontrol.Machinetoachievethecontrolofthesp
7、acingbetweenthesoil,leakagecompensationandfilllightswitchcontrolfunctions.Bystudyingthemechanicalstructureandworkingprocessoftheplanter,aseederstructuresystemisdesigned.Inadditiontothenormalseedingfunction,thissystemalsoincreasesthemissingseedcompensat
8、ionandreplantingmechanism,andreducestherateofseedreplantingandseedleakageduringoperation.Fortheproblemofleakageseeddetection,animageprocessing-basedmethodisusedtoidentifythepresenceorabsenceofpotatoseedinthepotatoseedbowlinrealtime,andt
