马铃薯种薯自动切块机的研究与设计

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2、与智能系统：、，ｆｔ，研究方向：信号处理与智能系统姓名：张国强■＿。指导教师张泽教授丨．、．－；＿、．二：，、丨么一，－心广？、、？：－ｊ．．．．ｒ，．“．：屯？：…■乂■■兒二，：／／…．■＇？：二：二本■■？＂“＂＊■＇－－？‘？＂－■．？＇Ｖ．４？ｔ，．Ｊ？ｉ．、、」“＼＾Ｌ：－Ｖ＾厂：广？－‘，、Ｚ？、Ｖ？＇－．？？—？？？？＇？－？－

3、？：？？？：．？：：、■；■’，？．，？：－．：ｒ：，、、Ｖ’．＊‘，：？‘‘‘？－＊，‘‘？＾■，，，．Ｌ■！学校代码１８：１０１２６学号：３１２５６０分类号：ＴＰ２７３编号：论文题目马铃薯种薯自动切块机的研究与设计学院：内蒙古大学电子信息工程学院专业：模式识别与智能系统研宄方向：信号处理与智能系统姓名：张国强指导教师：张泽教授２０１５年４月２８日原创性声明本人声明

4、：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研宄成，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果果。除本文已经注明引用的内容外，也不包含为获得内赛古大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＾］秀学位论文作者签名：Ａｍ指导教师签名：７、日期：ｈ．日期：处‘父ｆ在学期间研宄成果使用承诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将学位论文的

5、全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允、许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间取得的研宄成果属于内蒙古大学。作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公幵发表。丨学位论文作者签名：指导教师签名：零入冷，Ｐ日期：“、１日期：上，内蒙古大学硕士学位论文马铃薯种薯自动切块

6、机的研究与设计摘要采用薯块播种既有益于马铃薯早出苗，又可节约种薯数量，降低购种成本。传统的手工切块方式效率低，生产成本高，已不能满足现代化的种薯切块需求。本文通过对种薯切块过程中的技术要点进行研宄，依据智能系统的设计思想，设计出一种马铃薯种薯自动切块机，并对基于图像处理技术及ＢＰ神经网络的种薯芽眼识别算法进行了研宄，以期在后续改进型切块机中加入芽眼识别的功能。切块机自动控制系统包括主控制器、步进电机驱动单元、直流电机驱动单元、传感器检测单元、喷药单元、键盘及显示单元六个组成部分

7、。控制器釆用Ａｌｔｅｒａ公司的ＦＧＰＡ芯片ＥＰ１Ｃ３Ｔ１００Ｃ８Ｎ作为主控芯片。各单元的驱动程序使用ＶｅｒｉｌｏＨＤＬ硬件描述语言编写，并对其进行了功能和时序仿真。控制器的任ｇ务是控制各电机的启停、转速以及喷药单元的启停时刻和持续时间。传感器检测单元的任务是检测切紅中有无待切种薯。喷药单元的任务是对刀具进行消毒，避免切块过程中病菌对薯块造成感染。键盘单元的任务是操作控制器对各电机实现控制，显示单元的任务是实时显示已加工种薯数量。在通过种薯图像识别种薯芽眼时首先对种薯图像进行了阈值分

8、割、标记等处理，在此基础上提取出芽眼区域的面积等９个特征，然后采用ＢＰ神经网络根据所提取出的芽眼区域的９个特征识别该区域是否是芽眼。实验结果证明了将图像处理与ＢＰ网络相结合识别芽眼的可行性。机械系统包括储料及分薯机构、、给料传送机构种薯切块机构及薯块收集机构四个部分。机械系统在设计过程中主要采用了ＣＡＤ技术。切块机构在设计内蒙古大学硕士学位论文时采用了曲柄连杆机构的原理