基于小麦群体图像的田间麦穗计数及产量预测方法

在田间小麦测产时,需人工获取田间单位面积内的麦穗数和穗粒数,耗时耗力。为了快速测量小麦田间单位面积内的产量,该文利用特定装置以田间麦穗倾斜的方式获取田间麦穗群体图像,通过转换图像颜色空间RGB→HSI,提取饱和度S分量图像,然后把饱和度S分量图像转换成二值图像,再经细窄部位粘连去除算法进行初步分割,再由边界和区域的特征参数判断出粘连的麦穗图像,并利用基于凹点检测匹配连线的方法实现粘连麦穗的分割,进而识别出图像中的麦穗数量;通过计算图像中每个麦穗的面积像素点数并由预测公式得到每个麦穗的籽粒数,进而计算出每幅图像上所有麦穗的预测籽粒数,然后计算出0.25 m2区域内对应的4幅图像上的预测籽粒数;同时根据籽粒千粒质量数据,计算得到该区域内的产量信息。该文在识别3个品种田间麦穗单幅图像中麦穗数量的平均识别精度为91.63%,籽粒数的平均预测精度为90.73%;对3个品种0.25 m^2区域的小麦麦穗数量、总籽粒数及产量预测的平均精度为93.83%、93.43%、93.49%。运用该文方法可以实现小麦田间单位面积内的产量信息自动测量。

小区谷物联合收获机气吹式割台设计与试验

为解决现有小区谷物联合收获机割台中有残留、不易清机等问题,设计了一种采用正面气流将禾吹弯再切割的气吹式割台。根据力学原理建立了均匀气流吹禾模型,以小麦顺利进入割台而不掉落为要求,计算得气流支管出口风速为47.35 m/s。以能产生均匀气流为目标,通过理论计算得到气流管道的主要结构参数为:气流总管锥度1∶14.29,气流支管排列间距100 mm。对影响割台残留量和损失率的3个关键工作参数:气流支管出口与割刀的垂直和水平距离、气流支管出口与水平夹角进行了单因素试验和正交试验。单因素试验表明:气流支管出口与割刀的垂直和水平距离在15~27 cm内对割台损失率的影响呈现先降后升的趋势,气流支管与水平夹角对割台损失率和残留量的影响先缓慢减小,后增加较快。正交试验表明:最优组合为气流支管出口与割刀的水平距离21 cm、气流支管出口与割刀的垂直距离21 cm、气流支管出口与水平的夹角10°,此时总损失率为0.88%,割台残留量为1.21 g。气吹式割台残留量少,总损失率低,达到了小区小麦种子收获技术要求。

基于声学特性的裂颖杂交水稻种子检测方法研究

杂交水稻种子在成熟过程中不可避免地会产生稻壳的裂颖,出现裂颖后会影响种子发芽性能和秧苗品质。为识别裂颖水稻种子并将裂颖水稻种子分选出来,利用自行研制的裂颖水稻种子声学检测装置,对不同下落高度、声音传感器与倾斜碰撞玻璃板之间不同距离的正常杂交水稻种子和裂颖杂交水稻种子声学特性进行测试。试验结果表明,正常杂交水稻种子撞击玻璃板后其产生的电压幅值普遍高于裂颖杂交水稻种子,杂交水稻种子最佳下落高度H=150 mm,声音传感器与倾斜碰撞板间的最佳距离h为10 mm或20 mm。对两优108杂交水稻种子的综合识别率达到94%,新两优6380杂交水稻种子的综合识别率达到88%,两优6326杂交水稻种子的综合识别率达到92%。在最优工作条件下正常杂交水稻种子和裂颖杂交水稻种子平均识别率分别达到92%、90.67%。本研究表明能够利用杂交水稻种子碰撞声学特性将裂颖种子与正常种子有效分离出来。

农副产品裂纹识别方法研究进展

部分农产品和禽蛋产品生产加工过程中不可避免会产生裂纹,坚果加工过程中需要产生裂纹,而禽蛋和谷物类储藏加工过程中尽可能避免产生裂纹,因此识别农产品和禽蛋产品裂纹并将裂纹产品分选出来,对农产品和禽蛋产品生产加工具有重要意义。综述了国内外利用声学振动和机器视觉识别这两种方法在部分农产品和禽蛋的产品裂纹识别方面的研究现状,以及识别的特点。通过现状分析指出,两种方法结合将进一步提高农产品和禽蛋产品裂纹的识别率。

小型油菜联合收割机吹禾气流管道结构优化设计与试验

针对中国南方丘陵山区油菜收割的现状,设计一种小型吹禾式油菜收割机,对该割台的吹禾气流管道进行结构优化设计,提高各分风管吹出气流的均匀性,从而达到减小油菜收获损失的目的。利用流体动力学软件Fluent对吹禾管道进行结构优化,对管道进行三种优化设计,并根据优化方案制造实物进行验证。数值模拟表明:按照初始模型仿真,分风管道气流速度在38.5~51.1 m/s之间,出口风速偏差S的最大值为17.66%,风速不均匀性C为9.59%;总风管锥形设计、分风管非均匀布置、调整分管孔径,有效提高分风管出口速度的均匀性,出口速度在45~47.5 m/s之间,出口风速偏差S的最大值和风速不均匀性C分别为3.50%、2.95%。验证试验表明:模拟结果与试验结果趋势一致,最大均差为6.49%,优化前后试验值对比:风速偏差S减少14.13%,风速不均匀性减少7.03%,优化方法可行,为进一步研究小型油菜收割机提供重要参考。