胚芽鞘對于植物培養(yǎng)、育種、遺傳等有著非常重要的作用,在進行相關(guān)研究時,通常要對胚芽鞘進行準確識別和切割,目前,暫無胚芽鞘相關(guān)自動化切割設備或者裝置,胚芽鞘均需要人工識別和切割,但這種工作方式費時費力已經(jīng)無法滿足胚芽鞘產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。本文根據(jù)這一現(xiàn)狀和背景,擬利用機器視覺技術(shù)和直角坐標機器人技術(shù),研制一種胚芽鞘自動識別、自動化切割裝置,這對于降低勞動強度,提高胚芽鞘切割效率有著重要的意義。本文研究的胚芽鞘切割裝置主要適用于禾本植物,具有胚芽鞘的植物,本課題主要研究內(nèi)容如下:(1)查閱了解胚芽鞘的特性,采摘和切割等設備在農(nóng)業(yè)生物工程方面的應用,設計一種適合胚芽鞘識別、胚芽鞘切割裝置的研究方案和技術(shù)路線。(2)胚芽鞘切割裝置總體方案和結(jié)構(gòu)設計。根據(jù)功能需求確定胚芽鞘切割裝置總體方案,確定各個部分功能模塊,然后對裝置傳輸結(jié)構(gòu)、對切割裝置機械手、末端執(zhí)行器等每一個模塊進行詳細分析與結(jié)構(gòu)設計。(3)胚芽鞘識別算法研究和視覺坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換研究。對小麥、高粱等胚芽鞘形狀、顏色和長度進行統(tǒng)計學分析,研究胚芽鞘圖像分割和定位等,研究開發(fā)出針對胚芽鞘圖像識別的算法,并對該算法實驗驗證。(4)胚芽鞘切割裝置系統(tǒng)搭建。結(jié)合前面研究,選擇合適的CCD相機、鏡頭、以及若干電機、驅(qū)動器、PLC、傳感器等系統(tǒng)所需硬件,搭建胚芽鞘切割裝置視覺系統(tǒng)硬件平臺和控制系統(tǒng),并進行PLC控制器、伺服驅(qū)動器和電機的調(diào)試。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：Q94-337;TP391.41
【部分圖文】：

1圖 1-1 胚芽鞘示意圖 2025”和貴州省“大扶貧、大數(shù)據(jù)、大生態(tài)”戰(zhàn)略行、控制技術(shù)和計算機技術(shù)等技術(shù)提高裝備自動化是十因其強大的感知能力和自適應能力被廣泛應用在自動獨特優(yōu)勢，同時直角坐標機器人由于其運動范圍大、特點被應用在搬運、碼垛、焊接等重要領域。但在胚關(guān)自動化切割設備或者裝置，胚芽鞘對于植物培養(yǎng)、用，在進行相關(guān)研究時，通常要對胚芽鞘進行準確識和現(xiàn)狀，擬利用機器視覺技術(shù)和直角坐標機器人技術(shù)標機器人的胚芽鞘切割裝置。

貴州大學碩士學位論文1.5 研究方案1.5.1 研究方法（1）通過對不同時期不同種類的胚芽鞘進行顏色、形狀和紋理等生物學特征分析統(tǒng)計，確定區(qū)分胚芽鞘、種子和根的主要特征，最后根據(jù)區(qū)分特征確定圖像處理方法。（2）通過大量閱讀與本課題相關(guān)文獻，在根據(jù)課題自身特點，初步確定整體方案，最后通過各方案之間的比較，確定最終方案。1.5.2 技術(shù)路線

圖 2-2 胚芽鞘切割過程圖2.4 胚芽鞘切割裝置系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)根據(jù)2.3的分析和提出的方法。本研究設計的胚芽鞘切割裝置的總體框架如圖2-3所示。整個裝置由機械手本體、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)四個部分組成。切割裝置系統(tǒng)的工作原理及各部分的功能如下：（1）CCD 相機拍攝胚芽鞘的圖像并將圖像信息傳送給圖像處理系統(tǒng)。（2）圖像處理系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，計算胚芽鞘切割點位置信息和切割角度，并將位置信息傳送給切割裝置的控制系統(tǒng)。（3）控制系統(tǒng)根據(jù)目標點的位置信息，對電機進行位置控制。（4）伺服驅(qū)動器根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)來的信號驅(qū)動伺服電機運動，驅(qū)動機械本體運傳送帶 拍攝區(qū)域 切割區(qū)域 傳送帶CCD Robot

【參考文獻】

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本文編號：2834277