基于机器视觉的千粒质量测量仪的设计与试验

• 作者: 胡正方 向阳 熊瑛 林洁雯 李亚军
• 来源期刊: 湖南农业大学学报（自然科学版）
• 关键词: 机器视觉 千粒质量测量仪 分水岭算法
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 农业工程|Agricultural Engineering
• 页码范围: 476-481
• 页数: 6页
• 分类号: TP391.41
• 语种: 中文
• DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2021.04.017

摘要

针对目前作物千粒质量测定中数粒耗时长、精度低、自动化程度低、不适应多品种计数等问题,基于机器视觉技术,设计了一种集称重和数粒为一体的千粒质量测量仪.测量仪主要由机架、摄像头、载物盘、称重传感器、控制器等部件组成.工作时,通过称重传感器获取种子质量,同时通过摄像头采集种子图像并上传到上位机进行图像分析处理,获取种子数量,最后通过自动计算获取种子千粒质量并将结果显示到软件界面,以便及时获取测量结果.为了实现种子图像中粘连种子的分割,获取精准的种子数量,首先通过去边框处理提取种子区域,再采用中值滤波、最大类间方差法和形态学运算对种子区域进行预处理,采用基于距离变换的分水岭算法分割图像,通过统计连通区域的数量获得种子数量.对油菜、玉米、水稻和黄豆种子分别进行100组数粒、称重和千粒质量的测定,结果表明,作物种子数粒误差均不大于1粒;称重准确率分别为99.86％、99.92％、99.86％、99.96％;千粒质量测定的准确率分别为99.93％、99.63％、99.61％、99.97％;测量1次作物千粒质量仅耗时约2 s.