基于视觉技术的大豆种子球表智能监测与自动选别系统.pdf
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2023-08-01
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第二部分：申报作品情况
作品全称
基于视觉技术的大豆种子球表智能监测与自动选别系统
作品简介
（500 字以内）
基于视觉技术的大豆种子球表智能监测与自动选别系统将摩
擦分离原理与机器视觉技术融合，实现大豆颗粒自动化流水线式的
多级分选。本系统采用了嵌入式视觉智能图像处理技术，通过 CCD
摄像机获取全方位大豆图像，并运用基于 BP 神经网络的模式识别
算法，分析籽粒形状和颜色特征，并判断出霉变、大豆籽粒，剔除
装置实时剔除，实现籽粒的分级收集。此机器由机械系统、控制系
统、图像识别系统三部分组成。
在机械系统的设计方面，结合理论力学对籽粒受力分析以及统
计学对籽粒的大小进行评测，设计具有特定倾角的带式摩擦分选装
置、“斜坡穴孔式”传送带及颗粒自旋转装置，以达到籽粒初步分
离、有序排列的效果，并为颗粒球表面全面检测提供条件。
在控制系统方面，采用了自主设计的印刷电路板，搭载工业级
电子元件及功能模块，研发出本产品专用的硬件控制部分，极大程
度地减小硬件部分的体积及重量，实现对多功能调控系统的精确控
制，保证执行系统的可靠、稳定运行。该系统的控制区域接收由视
觉区域处理完成的谷物形态等相关数据，智能判断籽粒是否合格，
继而控制剔除装置，实现产品分级。
在图像识别系统方面，以嵌入式机器视觉系统采集的谷种的图
像信息为基础，运用基于 BP 神经网络的模式识别算法，分析与判
断不合格产品。由于高速摄像机采集的原始图像资源易受到反射光
辐射能不规律变化的干扰，严重影响图像识别的准确性，因此，在
进行图像的形态学特征提取之前，采用低角度环状照明方式。由于
光源以接近 180 度角照明，可清晰检测大豆籽粒边缘特征。
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