利用近红外高光谱图像技术快速鉴别西瓜种子品种

为了研究采用近红外高光谱图像技术对西瓜种子品种快速无损鉴别的可行性,该文采用近红外高光谱图像技术,通过提取西瓜种子的光谱反射率,结合Savitzky-Golay(SG)平滑算法,经验模态分解算法(empirical mode decomposition,EMD)和小波分析(wavelet transform,WT)对提取出的光谱数据进行去除噪声处理,采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和遗传-偏最小二乘法(genetic algorithm-partial least squares,GA-PLS)进行特征波长选择。基于全波段光谱建立了偏最小二乘判别分析(partial least squares–discriminant analysis,PLS-DA),基于特征波长建立了反向传播神经网络(back-propagation neural network,BP NN)判别模型和极限学习机(extreme learning machine,ELM)判别模型。试验结果表明,基于特征波长的BPNN模型和ELM模型的结果优于基于全部波长的PLS-DA模型,基于SG预处理光谱提取的特征波长建立的ELM模型取得最优的判别效果,建模集和预测集的判别正确率均为100%。结果表明应用近红外高光谱成像技术对西瓜种子品种鉴别是可行的,为西瓜种子的品种快速鉴别提供了一种新方法。

基于FPGA的西瓜子机器视觉色选系统

基于现场可编程门阵列FPGA并行运算平台,设计了一种采用线阵CCD芯片的西瓜子色选机系统。硬件平台将CCD芯片驱动、动态图像的采集与处理、分类计算及气阀控制信号输出等集中在一个FPGA芯片上实现。色选机试制系统产量为1.2~1.8 t/h,色选精度97.7%,带出比为6~8。与传统工控机平台进行对比试验,验证了基于FPGA的西瓜子色选机系统具有良好的实时性和高效性。

籽用瓜联合收获机捡拾器试验研究

为提高籽瓜机械化收获作业质量,满足农艺要求,改进设计了籽瓜联合收获机的捡拾器,阐述分析了捡拾器总体结构及工作原理,优化了活动机架底板、捡拾弹齿和弹齿座杆总成结构参数。为研究捡拾器最佳工作参数,以行走速度、捡拾装置转速和座杆间距为试验因素,捡拾破损率和漏捡率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,通过极差分析找出各性能指标影响因素的主次顺序和较优组合。试验结果表明:当行驶速度为1.5 km/h、捡拾装置转速为1 5 0 r/min、座杆间距为5 0 8.0 mm时,捡拾作业性能最优,其捡拾破损率为6.7%,漏捡率为3.2%。田间适应性收获试验表明:捡拾器对不同大小类型籽瓜品种均具有良好的适应性。

籽瓜联合收获机捡拾器的设计与试验

捡拾器是籽瓜联合收获机的主要工作部件,用于捡拾籽瓜。针对4ZBL-2背负式籽瓜联合收获机的捡拾器在工作中存在切瓜和碎瓜的问题,结合三维软件ADAMS进行研究分析,为优化捡拾器的结构参数和工作参数提供理论依据。田间试验表明,该捡拾器性能稳定,平均漏检率为3.59%、破损率为14.23%、湿籽损失率为1.04%,能满足农业生产要求。

基于机器视觉的西瓜子外观品质检测与分类

采用机器视觉获取了西瓜子的面积、周长、最小外接矩和圆形度等外形特征,而后使用遗传算法优化的最小二乘支持向量机算法对西瓜子外观品质进行分类识别,最终实现了破损瓜子、普通瓜子和优质瓜子的区分。实验结果表明,基于最小二乘支持向量机分类的西瓜子外形检测方法能够很好地实现西瓜子外观品质的识别检测。

基于虚拟样机的打瓜捡拾脱籽联合收获机的研究

籽瓜是新疆地区广泛种植的经济作物之一,年均种植面积高达26.7万hm2。目前籽瓜种植品种日益增多,加之瓜农对籽瓜收获技术要求的不断提升,不断改进前期研制的籽瓜捡拾脱籽联合收获机以提升籽瓜收获率和瓜农收入,降低收获成本。为此,根据新疆地区对打瓜收获机械的要求,采用Solid Works软件平台中的建模方式,构建打瓜捡拾脱籽联合收获机虚拟样机模型,并对其关键零部件参数和结构展开设计及优化,以期为类似改进研制提供重要的借鉴。

新疆天诚农机具制造有限公司

新疆天诚农机具制造有限公司成立于2004年,坐落于古丝绸之路中道的咽喉之地库尔勒、兵团第二师铁门关市工业园区,是一家自主研发、设计、生产、销售为一体的综合性企业。公司主要生产醭作物的精量播种机械、整地机械和各种现代农业配套的先进机具。着力为客户提供更精准、便携、高效的农业自动化装备;

籽瓜破碎取籽分离机的试验研究

为满足籽瓜加工生产线对预处理加工的要求,对自主研制的QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机的破碎分离效果进行了试验研究。以喂入量、破碎辊转速、皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速为试验因素,以瓜籽含杂率、瓜籽破损率、瓜籽损失率和皮中含瓤率为试验指标,进行单因素试验。试验结果表明:适宜的工作参数范围为:喂入量25~30 kg/min、破碎辊转速120~135 r/min、皮瓤分离辊转速90~105 r/min、籽瓤分离辊转速105~120 r/min;影响瓜籽含杂率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速、破碎辊转速和喂入量;影响瓜籽破损率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速、喂入量和破碎辊转速;影响瓜籽损失率和皮中含瓤率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、破碎辊转速和喂入量。该研究可为籽瓜破碎取籽分离机的设计和工作参数的优化提供理论依据。

基于EDEM的挖瓤刀仿真分析

为满足籽瓜的深加工和挖瓤的工作要求,基于离散元法,借助EDEM软件,模拟分析了籽瓜挖瓤的工作过程,研究了挖刀与籽粒和瓜肉的受力情况,并通过仿真过程可视化,得出了挖瓤刀对瓜瓤的相互作用以及运动规律。该研究可为籽瓜挖瓤机的优化设计提供参考。