棉種色選裝置的光電檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、優(yōu)質棉種是先進技術的載體，是兵團推廣精量播種技術，發(fā)展精準農(nóng)業(yè)的基礎。近年來，由于新疆特殊的氣候和地理原因，棉種的成熟度明顯降低，“紅種”所占的比例增大，再者棉種在加工過程中經(jīng)過軋花機、剝絨機、離心滾筒、提升機、拋光機等，造成了棉種大量的破損?！凹t種”和“破碎?！眹乐赜绊懥嗣薹N的質量，棉種的發(fā)芽率明顯降低，阻礙了精量播種技術的發(fā)展。目前，棉種的加工選種工序主要采用風篩選、重力選等工藝，主要是依據(jù)棉種的機械物理特性，利用種子的比重特性、空

2、氣特性進行分選、除去雜質。但“紅種”和“破碎?！钡谋戎丶邦w粒大小與飽滿的發(fā)育好的種子都很接近，傳統(tǒng)的分選工藝無法將此選出。目前分選“紅種”和“破碎?！钡闹饕侄问侨斯みx種，勞動強度大、生產(chǎn)效率低、投入成本高、且選種效果在一定程度上受人為因素的影響。本文研究的脫絨棉種光電檢測系統(tǒng)是基于機器視覺技術對棉種進行檢測和分級。建立脫絨棉種分級的軟硬件系統(tǒng)，從棉種的顏色、破碎等特征出發(fā)，選取了適合棉種分級的3個特征參數(shù)：顏色、粒型、圓形度。本文采用

3、神經(jīng)網(wǎng)絡將脫絨棉種分為合格品、不合格品兩個等級。 脫絨棉種光電檢測系統(tǒng)主要包括圖像采集、圖像預處理、特征參數(shù)提取、神經(jīng)網(wǎng)絡訓練、分級五個模塊。 圖像采集的硬件系統(tǒng)包括：計算機主機系統(tǒng)、美國CostarSI-M350攝像頭、MatroxMeteor-Ⅱ/Multi-channel圖像采集卡、COMPUTARFATEC-55工業(yè)鏡頭、LED光源、試驗臺架等。 將采集到的脫絨棉種圖像進行灰度修正、灰度線性變換、中值濾波

4、等圖像預處理后，提取圖像的特征參數(shù)及其邊緣特征。 BP網(wǎng)絡分級系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡結構，三個輸入節(jié)點，八個隱含層節(jié)點，兩個輸出節(jié)點，傳遞函數(shù)采用S型函數(shù)，其中輸入層與隱含層之間采用雙曲正切函數(shù)，隱含層與輸出層之間采用線性函數(shù)。實驗中分別用10個合格樣本和10個不合格樣本進行網(wǎng)絡訓練，再取100個樣本進行檢驗，通過試驗證明，檢測準確率達到87％以上。軟件系統(tǒng)采用VC++6.0與AdeptHexSight3.3視覺軟件包開發(fā)，經(jīng)試驗證明