玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置研究

• 作者: 彭彦昆 沈柳杨 王亚丽 赵鑫龙
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 玉米种子 近红外光谱 活力 无损检测 分级
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 350-356
• 页数: 7页
• 分类号: S237
• 字数: 4403字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.02.038

摘要

基于近红外反射光谱分析技术,设计了玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置,该装置主要由单粒化装置、输送管道、近红外光谱采集系统、控制系统和分级装置等组成.种子单粒化装置由一个带孔的倾斜转盘和一个固定托盘组成.输送管道与固定托盘出种口连接,其末端为光谱采集单元.种子由单粒化装置分离后,经输送管道落至光谱采集区进行光谱分析及活力判断,之后由分级装置对判别完成的种子进行分级.带孔圆盘用于将种子单粒化,其工作效率是提高种子检测及分级速率的关键.经分析得出,决定单粒化装置单粒化效率的因素分别为转盘倾斜角、转盘速度和孔高度.为提高检测速率,对单粒化装置进行了参数分析及优化试验.试验结果表明,当转盘倾斜角为31 °、转速为0.5 r/s、孔高度为2.2 mm时,种子单粒化效率最优,单通道可达7粒/s.为建立玉米种子活力预测模型,基于该装置分别采集了100粒正常有活力玉米种子和100粒人工老化无活力玉米种子在980 ～1 700 nm波长范围的光谱数据,对种子原始光谱进行不同方法的预处理,并利用PLS-DA建立种子活力的定性判别模型.几种不同处理方式下的建模对比结果表明,SG-smooth预处理下的建模效果最优,其中校正集的判别准确率为98.7％,预测集的判别准确率为96％.选取100粒种子对该装置预测模型的稳定性和准确性进行了验证试验,种子活力预测的总准确率为97％.所设计的玉米种子活力逐粒无损检测分级装置单粒化效率较高,光谱数据采集稳定,对玉米种子活力进行实时无损检测及分级具有可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭彦昆	中国农业大学工学院	135	1809	24.0	36.0
5	王亚丽	中国农业大学工学院	5	57	2.0	5.0
7	赵鑫龙	中国农业大学工学院	2	0	0.0	0.0
13	沈柳杨	中国农业大学工学院	1	0	0.0	0.0