發(fā)布時間：2018-02-28 06:24

  本文關(guān)鍵詞： 蘋果霉心病 在線檢測 試驗平臺 多源信息采集 時序控制　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：霉心病是一種發(fā)病率較高的蘋果內(nèi)部病害,近年來,光譜技術(shù)以其高效精準(zhǔn)、可用于內(nèi)部品質(zhì)檢測的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于果品檢測中�，F(xiàn)有霉心病無損檢測方式中,一類是基于分選生產(chǎn)線上集成全波段光譜儀進(jìn)行霉心病判別,存在成本高、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜等缺點;另一類基于特定波段LED光源的便攜式霉心病無損檢測設(shè)備,存在檢測過程復(fù)雜、自動化程度低等問題。因此本文針對蘋果霉心病在線無損傷、快速、高通量檢測的需求,基于與霉心病相關(guān)的近紅外特征光譜波段為701nm-728nm的已有結(jié)論,采用透射檢測方式進(jìn)行蘋果霉心病甄別,確立了蘋果霉心病在線檢測分選試驗平臺整體設(shè)計方案,設(shè)計搭建了試驗平臺機(jī)械系統(tǒng),完成了蘋果霉心病在線檢測分選試驗平臺信息采集系統(tǒng)硬件和控制系統(tǒng)的設(shè)計,并進(jìn)行了蘋果霉心病在線檢測分選實驗平臺整體性能測試,實現(xiàn)了蘋果霉心病多源信息獲取、病害檢測與實時分選。主要工作及結(jié)論如下:(1)蘋果霉心病在線檢測分選試驗平臺機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。針對霉心病在線檢測方案設(shè)計,結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計原理,利用三維軟件Creo Parametric 2.0完成了包括在線檢測試驗平臺支架、傳動系統(tǒng)、檢測模塊、稱重模塊、分選模塊等的設(shè)計和研制,裝配完成了蘋果分選試驗平臺三維模型,加工得到機(jī)械實體。(2)蘋果霉心病多源信息獲取系統(tǒng)硬件設(shè)計。針對各信息的在線獲取,開展了蘋果圖像信息、透射光強(qiáng)以及重量信息采集技術(shù)研究,設(shè)計了各模塊信息采集電路,為實現(xiàn)多源信息的實時采集、后期數(shù)據(jù)處理以及判別模型提供了基礎(chǔ)。(3)基于總線的蘋果霉心病在線檢測分選試驗平臺協(xié)同時序控制系統(tǒng)設(shè)計。通過在各功能模塊前設(shè)有紅外對射的方式,獲取系統(tǒng)運行時序,實現(xiàn)蘋果位置實時追蹤。根據(jù)控制系統(tǒng)軟件功能要求,分別設(shè)計圖像、透射光強(qiáng)度、重量信息采集控制系統(tǒng)軟件。對于圖像信息的采集,采用雙攝像頭獲取蘋果圖像并通過總線傳輸?shù)姆绞綄D像信息上傳至上層平臺;對于透射光強(qiáng)度的采集,基于自主設(shè)計的窄帶LED光源,采用自動對靶技術(shù)實現(xiàn)透射光路完全正向穿透心部,保證透射光強(qiáng)采集精準(zhǔn)度,最終將采集得到的透射光強(qiáng)度信息上傳至上層平臺;對于重量信息的采集,自主設(shè)計傳送式稱重臺對其進(jìn)行重量測量,數(shù)據(jù)可通過串口經(jīng)由處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理上傳至上層平臺進(jìn)行保存;最后分選模塊根據(jù)蘋果等級信息,完成分選。(4)蘋果霉心病在線檢測分選試驗平臺性能測試。根據(jù)設(shè)計目標(biāo)及實際應(yīng)用需求,對在線檢測試驗平臺進(jìn)行系統(tǒng)測試,主要包括系統(tǒng)運行時間、分選效率測試、霉心病判別準(zhǔn)確率、分選成功率和信息采集精度測試。試驗結(jié)果表明,在線檢測分選試驗平臺檢測模塊最大運行速度為0.15m/s�？紤]到實際生產(chǎn)需要,檢測模塊運行速度為0.1m/s,重量采集模塊運行速度為0.1m/s,分選模塊運行速度為0.2m/s,運行時間為22.5s-25s。單個蘋果檢測時間為1.5s,蘋果檢測效率可以達(dá)到2400個/小時;判別準(zhǔn)確率為83.3%,分選整體成功率為98.1%,伺服系統(tǒng)定位精度較高,縱徑測量最大相對誤差為2.8%,橫徑測量最大相對誤差為2.2%;質(zhì)量測量最大相對誤差為1.7%,精度較高。以上測試均滿足在線檢測分選試驗平臺檢測的性能指標(biāo)。
[Abstract]:In this paper , the design and development of an on - line detection and sorting test platform for apple ' s heart disease are designed and developed . ( 3 ) On - line detection and sorting test platform of apple mould heart disease based on bus is designed based on the cooperation sequence control system .

【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP274;S436.611

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1546137