儲(chǔ)糧糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，糧食產(chǎn)量得到很大的提高，儲(chǔ)糧量也與日俱增，但同時(shí)儲(chǔ)糧過(guò)程中糧蟲(chóng)造成的糧食損失也越來(lái)越大。糧蟲(chóng)的檢測(cè)和預(yù)防是儲(chǔ)糧過(guò)程中的研究重點(diǎn)，準(zhǔn)確和及時(shí)地對(duì)儲(chǔ)糧糧蟲(chóng)進(jìn)行有效檢測(cè)并采取措施進(jìn)行防治，尤為重要。但目前國(guó)內(nèi)糧庫(kù)中的糧蟲(chóng)檢測(cè)方法大多以人工操作為主，操作繁瑣、工作量大、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化;雖然也有部分學(xué)者設(shè)計(jì)了智能化的埋入式糧蟲(chóng)圖像采集裝置，但是糧蟲(chóng)會(huì)在裝置集蟲(chóng)板上堆積，并且采集到的圖像未做任何處理，包含了大量冗余信

2、息;另外在糧蟲(chóng)檢測(cè)領(lǐng)域還未提出一整套完整用于糧倉(cāng)現(xiàn)場(chǎng)的糧蟲(chóng)圖像采集、傳輸、現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別功能的系統(tǒng)。針對(duì)這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種儲(chǔ)糧糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由圖像采集子系統(tǒng)、中繼傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)三個(gè)部分組成，論文完成的主要工作概括如下:
　　(1)針對(duì)目前大多數(shù)埋入式糧蟲(chóng)圖像裝置采集到的圖像冗余信息高的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)的圖像采集子系統(tǒng)，通過(guò)背景減法去除冗余部分，提取出有效的糧蟲(chóng)信息，減小了網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量，提高了系統(tǒng)效率。使用三個(gè)光電傳感器

3、構(gòu)成的傳感器組檢測(cè)糧蟲(chóng)信號(hào)，在處理器即使處于休眠狀態(tài)時(shí)也能提供精準(zhǔn)的采集指令，盡可能的降低了系統(tǒng)功耗。每次采集完后控制和集蟲(chóng)板相連的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)180°，防止糧蟲(chóng)在集蟲(chóng)板上的堆積，進(jìn)而影響到下次采集。
　　(2)針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同頻干擾的問(wèn)題，在圖像采集子系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了無(wú)線信道劃分機(jī)制，有效地避免了干擾。針對(duì)無(wú)線通信距離短的問(wèn)題，結(jié)合糧倉(cāng)現(xiàn)場(chǎng)布局，設(shè)計(jì)了中繼傳輸子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、多射頻多信道分配方案，在延長(zhǎng)通信距離的基礎(chǔ)上，解決了交叉

4、通信區(qū)域中數(shù)據(jù)傳輸沖突的問(wèn)題。最后在深入分析射頻模塊特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于睡眠模式的低功耗接收方案，基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示的自適應(yīng)發(fā)射功率調(diào)節(jié)方案，在保證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)上大大減少了中繼傳輸子系統(tǒng)的能耗。
　　(3)針對(duì)糧情應(yīng)用中使用云計(jì)算會(huì)產(chǎn)生額外開(kāi)銷(xiāo)的問(wèn)題，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)在嵌入式ARM+linux系統(tǒng)上搭載了Python實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)首先對(duì)接收到的RGB565數(shù)據(jù)流進(jìn)行BMP編碼然后使用二值化方法對(duì)圖像進(jìn)行分割，根據(jù)圖像