基于機器視覺的煙草打頂抑芽機測控系統(tǒng)的研究.pdf

1、煙草作為我國主要經(jīng)濟作物之一，在國民經(jīng)濟中占有重要地位，煙草種植已成為增加農(nóng)民收入和國家財政稅收的重要手段之一。打頂抑芽技術是煙草種植過程中提高煙葉產(chǎn)量、品質的一項重要技術，若不及時進行打頂作業(yè)，不僅容易引發(fā)各種病害，更會顯著降低煙葉產(chǎn)量和質量；煙株打頂后，若不及時對煙草涂抹抑芽劑，腋芽會生長成煙杈，煙杈開花會消耗大量水分、養(yǎng)分。因此需要在適當時期對煙草進行打頂抑芽作業(yè)，保證煙葉充分生長，提高煙葉的產(chǎn)量和質量。
　　目前，國內(nèi)沒有

2、成熟的煙草打頂抑芽機械，已經(jīng)研制的煙草打頂抑芽機械不能根據(jù)煙草高度識別調整打頂位置，根據(jù)這一現(xiàn)狀，在了解國內(nèi)外現(xiàn)有煙草打頂抑芽方法的基礎上，結合我國目前生產(chǎn)條件，應用機器視覺技術，研制出一套能準確識別煙花位置并控制完成打頂抑芽作業(yè)的檢測控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在打頂抑芽機上實現(xiàn)了對初花期煙草的智能化打頂抑芽作業(yè)。主要的研究工作及創(chuàng)新之處如下：
　?。?）檢測控制系統(tǒng)整體設計。對煙草打頂抑芽機的檢測控制系統(tǒng)進行整體設計，結合煙草打頂機械

3、的機械結構特性，確定檢測控制系統(tǒng)整體結構設計方案，該系統(tǒng)主要由檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。
　?。?）搭建了適用于煙田環(huán)境下作業(yè)的檢測系統(tǒng)硬件，使得系統(tǒng)在煙田環(huán)境下能夠完成圖像采集、圖像處理工作；利用背景板分隔目標煙株與煙田其他煙株，且采集到的煙草圖像質量滿足圖像處理要求。
　?。?）編寫了一種基于機器視覺技術的煙花檢測算法，通過對采集的煙草圖像進行分析，得到區(qū)分煙花與煙葉/桿、背景板的閾值，根據(jù)其特征完成檢測系統(tǒng)軟件設計，實現(xiàn)

4、采集煙草圖像實時處理，快速準確識別煙花位置，并確定打頂裝置的移動距離。
　　（4）設計出煙草打頂裝置控制系統(tǒng)。打頂裝置控制系統(tǒng)主要由單片機、控制器電路、無線傳輸模塊、步進電機驅動器、步進電機組成，當檢測到煙花高度信息時，工控機將信號傳輸給控制系統(tǒng)，控制打頂裝置移動到指定位置完成煙草打頂作業(yè)。
　?。?）設計出抑芽劑和消毒液噴施控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由單片機、紅外傳感器、壓力泵、噴閥組成，當紅外對管檢測到打頂完畢的煙株后，控制壓