[发明专利]谷物实粒数的自动测量装置及方法无效
申请号: | 200810306493.6 | 申请日: | 2008-12-24 |
公开(公告)号: | CN101458204A | 公开(公告)日: | 2009-06-17 |
发明(设计)人: | 骆清铭;刘谦;毕昆;徐小春 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | G01N15/10 | 分类号: | G01N15/10 |
代理公司: | 北京市德权律师事务所 | 代理人: | 王建国 |
地址: | 430074湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 谷物 实粒数 自动 测量 装置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及数字图像处理技术,特别是谷物实粒数的自动测量装置及方法。
背景技术
数字图像处理与模式识别技术在几十年内得到迅速发展并在工业自动化、智能交通、卫星遥感、军事侦察、生物医学等应用领域中得到广泛的应用。在数字化农业日益推广的今天,利用数字图像处理技术进行植物参数的自动提取具有广阔的应用前景。计算机视觉技术已经开始得到植物学等基础学科研究人员的关注。
根据中华人民共和国水利行业标准,饱满度用灌浆充实程度表示,灌浆充实程度大于2/3的即为饱满的谷粒。现有技术主要是通过人工手动测量谷物的饱满度,还没有现成的对谷粒饱满度的自动测量方法。人工手动测量方法主要是利用空粒和实粒密度不同,主要有水沉法,将谷粒置于水中,沉下去的即为实粒;风力法,手动控制风力,被吹走的即为空粒;这两种方法都没有一个定量的数据比,只能定性的分析,主观误差很大,而且可重复性不强,操作也很麻烦,不能满足植物自动参数提取的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供谷物实粒数的自动测量装置及方法,用于准确自动测量谷物参数和实粒数。
为实现上述目的,本发明提供了一种谷物实粒数的自动测量装置,包括:
谷物脱粒仪,用于进行谷物的脱粒;
流水线系统,用于传送所述脱粒后的谷粒;
成像系统,用于采集所述流水线系统中脱粒后的谷粒以及谷粒内米粒的实时图像,并传输所述图像;
计算机,用于控制整个自动测量装置,并处理图像,获得谷粒和米粒的个数、面积及谷粒实粒数。
本发明还提供了一种谷物实粒数的自动测量方法,包括:
对谷物脱粒后传送脱粒后的谷粒,采集脱粒后的谷粒以及谷粒内米粒的实时图像,通过图像处理获得谷粒和米粒的个数、面积及谷粒实粒数。
本发明能够对谷物进行自动脱粒,采用CCD相机和X射线分别对谷粒和米粒成像,并对图像进行处理,可以测量出谷粒和米粒的个数和面积,根据谷粒和米粒面积的比值确定谷粒中的实粒数。本发明能自动快速无损地提取谷粒米粒参数,给出定量的结果,实现谷粒饱满度自动化测量。
附图说明
图1为本发明的实施例中谷物实粒数自动测量装置的结构图;
图2为本发明的实施例中谷物实粒数自动测量方法的流程图;
图3为本发明的实施例中采集得到的谷粒的LCCD阈值分割结果图像;
图4为本发明实施例中采集得到的谷粒的X射线阈值分割结果图像。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1为本发明实例提供的谷物实粒数自动测量装置的结构图,具体包括:
包括光电开关1,可控升降板2、单株脱粒仪3、狭缝式管道接口4、控制按钮5、CCD相机6、X-ray放射源7、皮带8、毛刷9、X-ray探测器10、带震动装置的谷粒分离通道板11、安全防护设施12、计算机13、皮带控制器14。光电开关1与可控升降板2相连位于单株脱粒仪3入口处,狭缝式管道接口4上端连接单株脱粒仪3下端连接带震动装置的谷粒分离通道板11,控制按钮5与可控升降板2及计算机13相连,CCD相机6与图像采集卡以及计算机13相连、X-ray探测器10与计算机13相连。CCD相机6、X-ray放射源7、皮带8、毛刷9、X-ray探测器10、带震动装置的谷粒分离通道板11都包在安全防护设施12以内。皮带8与皮带控制器14相连。毛刷9位于皮带8下部外侧。其中,
光电开关1,用于控制可控升降板升降。
可控升降板2,与上述光电开关1相连,用于控制单株脱粒仪打谷;
单株脱粒仪3,用于进行稻穗的脱粒。本系系统采用KT-100单株脱粒仪,它在水稻籽粒含水率18-23%的条件下,残留量0粒,破碎率小于0.2%,总损失率小于1%,含杂率小于0.5%,每小时可脱粒200株或500穗。系统需要测量单株甚至单穗总粒数及实粒数,以穗为单位进行脱粒,同时,不仅要保留实粒,空粒和瘪粒也需要保留。而市售的脱粒机大多数都是农用脱粒机,体积庞大且笨重,脱粒损失率和含杂率高,一般用于大捆稻穗的脱粒。所以采用该单株脱粒仪更好地符合我们的要求。
狭缝式管道接口4,引导谷粒落到流水线,并能减缓谷粒下落速度,拉大谷粒下落的时间差,起到分离谷粒的作用。
控制按钮5,用来控制单穗的测量,当且仅当控制按钮的开关按下,同时光电开关检测到人手,可控升降板才会上升,按下的次数即穗数。
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