馬鈴薯種薯自動(dòng)切塊機(jī)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、采用薯塊播種既有益于馬鈴薯早出苗，又可節(jié)約種薯數(shù)量，降低購(gòu)種成本。傳統(tǒng)的手工切塊方式效率低，生產(chǎn)成本高，已不能滿足現(xiàn)代化的種薯切塊需求。本文通過對(duì)種薯切塊過程中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，依據(jù)智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)出一種馬鈴薯種薯自動(dòng)切塊機(jī)，并對(duì)基于圖像處理技術(shù)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的種薯芽眼識(shí)別算法進(jìn)行了研究，以期在后續(xù)改進(jìn)型切塊機(jī)中加入芽眼識(shí)別的功能。
　　切塊機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括主控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳感器檢測(cè)單元、

2、噴藥單元、鍵盤及顯示單元六個(gè)組成部分?？刂破鞑捎肁ltera公司的FGPA芯片EP1C3T100C8N作為主控芯片。各單元的驅(qū)動(dòng)程序使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言編寫，并對(duì)其進(jìn)行了功能和時(shí)序仿真?？刂破鞯娜蝿?wù)是控制各電機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)速以及噴藥單元的啟停時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間。傳感器檢測(cè)單元的任務(wù)是檢測(cè)切缸中有無待切種薯。噴藥單元的任務(wù)是對(duì)刀具進(jìn)行消毒，避免切塊過程中病菌對(duì)薯塊造成感染。鍵盤單元的任務(wù)是操作控制器對(duì)各電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，顯示單元的

3、任務(wù)是實(shí)時(shí)顯示已加工種薯數(shù)量。
　　在通過種薯圖像識(shí)別種薯芽眼時(shí)首先對(duì)種薯圖像進(jìn)行了閾值分割、標(biāo)記等處理，在此基礎(chǔ)上提取出芽眼區(qū)域的面積等9個(gè)特征，然后采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所提取出的芽眼區(qū)域的9個(gè)特征識(shí)別該區(qū)域是否是芽眼。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了將圖像處理與BP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合識(shí)別芽眼的可行性。
　　機(jī)械系統(tǒng)包括儲(chǔ)料及分薯機(jī)構(gòu)、給料傳送機(jī)構(gòu)、種薯切塊機(jī)構(gòu)及薯塊收集機(jī)構(gòu)四個(gè)部分。機(jī)械系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中主要采用了CAD技術(shù)。切塊機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)采用了