基于机器视觉的储粮害虫智能检测系统硬件设计.doc
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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硬件设
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本的序列图像信息,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硬件设计
中图分类号:TP391.41文献标识码:A
HardwareDesignofanIntelligentDetectionSystemfor
Stored-grainPestsBasedonMachineVision
QiuDaoyinZhangHongtao
(NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower)
ChenTiejunTangWenboZhangYuzhengZhangChenghua
(ZhengzhouUniversity)
Abstract
Ahardwaresystemforintelligentdetectionofstored—grainpestsbasedonmachinevision
wasdeveloped.Thesystemincludesasampling—conveyingdevice,anevenilluminationchamber
andavisionsystem.Thesampling-conveyingdevicewasusedforsamplingstored-grainany—
whereinsidethechamberandplacingasingle-layergrainsampletOthemachinevisionsystem
automatically,thechambercouldproduceevenandinvariablelightfortheCCDcamera,andthe
visionsystemcollectedandtransferredseriesofimagesinformationtOcomputermemoryatreal
time.Theexperimentshowsthatthesystemispracticalandfeasibleusedingrain—depot.
KeywordsAgriculturalmachinery,Stored—grainpests,Detection,Hardware,Design
引言
目前,国内外在储粮害虫(以下简称粮虫)检测
方面主要有扦样[¨,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
*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
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;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.CCD
2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1kW,转速3500r/min
的电机,吸尘器的风叶.有关
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