[发明专利]一种基于X波段的粮仓苞谷含水率检测方法

说明书

本发明提供一种适用于大型粮仓中，能够实现实时、在线、无损检测苞谷含水率的方法，克服了现有的多数检测方法存在随机取样，损坏苞谷品质等问题。本发明主要以大型粮仓为研究背景，苞谷含水率为研究对象，包括多个检测探头和显示模块。首先采集粮仓的基本图形信息，依据Smart3DCapture全自动三维建模系统绘制出模型图，导入到显示模块；接着将检测探头放置在粮仓的不同位置，获取粮仓不同位置处苞谷含水率对应的数据，并通过蓝牙模块传输到显示模块；在显示模块中的粮仓三维模型图中标记检测探头的位置和探头之间的距离；无线传输数据经过接收端中ARM单片机处理后显示相应的含水率大小；最后利用数据拟合和结合粮仓模型显示模块绘制出粮仓整体含水率分布图。

技术领域

本发明涉及X波段即微波含水率检测方法，尤其针对大型粮仓苞谷的检测方法。

背景技术

粮食是国家经济发展和社会稳定的基石，是人类社会赖以生存和延续的物质基础，随着农业的发展，粮食出现剩余，逐渐由粮食的加工发展到粮食的贮藏，据不完全统计，粮食粮仓贮藏平均损失率为7.9％，高于发达国家损失水平，其中苞谷损失率最高，平均损失率为11％，苞谷是极其宝贵的粮食，需求排名仅次于水稻和小麦之后，由于苞谷的胚较大耐储性差，比水稻和小麦难保管，在苞谷贮藏过程中，水分含量高于安全贮藏水分，生物活性增强，引起苞谷发芽很容易霉变变质，过低则会对内部的有机结构有较大的损害，品质下降，直接导致种子活性偏低，发芽率低。

微波检测技术成为粮食含水率研究的热点，目前微波检测更多的应用于纸张、煤、铁矿的含水率的检测，粮食检测方面主要用于结构均匀，体积较小，堆积均匀的粮食，比如麦类、豆类、稻类，很少有用于苞谷等不规则形状的粮食的含水量的检测。

粮仓苞谷储存过程中，需要对含水率进行在线无损检测，同时对整个储存过程实行实时在线控制，因此研制实时在线，快速无损含水率检测方法是一项急待解决的科研问题，具有广阔的应用价值。

发明内容

给出本发明的简要概述，以便于提供关于本发明有些方面的基本理解，应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述，它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围，其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明是一种能够实时、在线、无损检测粮仓中苞谷水分的方法，以解决当今在粮食检测领域大多数检测仪器和方法检测时间长、检测有损粮食品质和不能在线检测等的缺点。

为实现上述目的，本发明提供一种基于X波段的粮仓中苞谷含水率的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

(1)如图1所示，拍摄粮仓照片，使用Smart3DCapture生成粮仓模型图，并将模型图导入到显示装置；

(2)将多个检测探头放置在粮仓的不同位置，检测得到苞谷含水率对应的电压值经AD转换成对应的数字信号，通过蓝牙模块发送数据到接收端；

(3)在生成的粮仓模型图中标记检测探头的位置和相互之间的距离；

(4)将传输来的探头数值通过接收端中ARM拟合出苞谷含水率；

(5)计算出检测探头所处位置的含水率，通过粮仓中苞谷含水率随位置的变化趋势使用拟合算法计算出粮仓整体的含水率分布，在显示装置的粮仓模型中显示含水率的整体分布。

进一步地，所述步骤(1)拍摄粮仓照片，如图1，所示利用Smart3DCapture生成粮仓的三维模型图，并将三维模型图导入到显示装置的步骤如下：

①照片的拍摄：使用影像分辨率高、清晰度高的手机或者照相机在光照条件好的情况下进行拍摄，保证拍摄的照片色彩清晰、重叠度高；

②smart3D的建模：smart3D软件基本为全自动进行三维建模的软件，在拍摄照片满足上述要求情况下进行自动建模，生成粮仓的三维模型；