專利名稱：育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)及其在檢測中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PC機(jī)在育秧盤播種中的檢測系統(tǒng)及其具體應(yīng)用。
背景技術(shù)：
秧盤育秧質(zhì)量是影響機(jī)械插秧質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而保證育秧質(zhì)量的常 用手段首先是對秧盤的育秧播種質(zhì)量進(jìn)行檢測，目前這些檢測還主要由人 工完成，檢測時將印有網(wǎng)格的透明塑料模板蓋在完成育秧播種的秧盤上 (網(wǎng)格尺寸為插秧機(jī)取秧面積)，清點(diǎn)并記錄每個網(wǎng)格內(nèi)的種子數(shù)，再計(jì) 算出各穴平均播種粒數(shù)、均勻度合格率、漏播率及重播率等指標(biāo)。該法效 率低、耗人力、費(fèi)時間、誤差大，嚴(yán)重制約機(jī)械插秧技術(shù)的推廣。
目前，利用PC機(jī)對育秧盤播種質(zhì)量進(jìn)行檢測，尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前人工計(jì)算各穴平均播種粒數(shù)、均勻度合 格率、漏播率及重播率等指標(biāo)，效率低、耗人力、費(fèi)時間、誤差大，嚴(yán)重 影響機(jī)械插秧技術(shù)大力推廣的實(shí)際問題，提供一種育秧盤播種質(zhì)量檢測系 統(tǒng)及其在檢測中的應(yīng)用示例。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征 在于系統(tǒng)由攝像頭、播種器、傳送帶和PC機(jī)組成，其中傳送帶經(jīng)過 一對攝像頭的下方， 一對攝像頭之間的傳送帶上方設(shè)有播種器，兩個攝像 頭的輸出信號與PC機(jī)的連接，PC機(jī)的程序中含有圖像處理軟件。
在本發(fā)明中所述的PC機(jī)的CPU的主頻至少為l.OGHZ，內(nèi)存至少
為256MB，硬盤至少20G。
在本發(fā)明中所述的圖像處理軟件為水稻播種質(zhì)量檢測識別軟件。 一種上述的育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)在檢測中的應(yīng)用，其特征在于
傳送帶帶動含有秧穴的秧盤進(jìn)入入口端的攝像頭下方，攝像頭首先獲得播
種前秧盤的圖像信息，通過圖像處理軟件記載于PC機(jī)；當(dāng)秧盤進(jìn)入育秧 播種器下方，播種器開始播種；當(dāng)秧盤運(yùn)行到出口端的攝像頭下方，攝像 頭獲得播種后該秧盤的圖像信息，該圖像信息由PC機(jī)通過圖像處理軟件 與播種前該秧盤的圖像信息進(jìn)行比對，并計(jì)算出各秧穴平均播種粒數(shù)、均 勻度合格率、漏播率及重播率指標(biāo)，然后顯示或打印結(jié)果；其中，秧穴為 矩形，其尺寸與后期使用的插秧機(jī)取秧面積。
在本發(fā)明的具體應(yīng)用中所述的攝像頭首先獲得育秧播種前秧盤的圖 形信息，通過圖像處理軟件記載于PC機(jī)，圖像處理是指圖像采集、背 景分割、去除噪聲、特征提取，以此作為后期比對的基礎(chǔ)；所述的通過圖 形處理軟件與育秧播種前該秧盤的圖形信息進(jìn)行比對是指逐個識別每穴 種子數(shù)量，逐個記載每穴的合格、重播、漏播情況；計(jì)算出各穴平均播種 粒數(shù)、均勻度合格率、漏播率及重播率指標(biāo)是指PC機(jī)對秧盤中所有穴的 合格率、重播、漏播情況進(jìn)行匯總計(jì)算。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于整個檢測過程都是通過攝像頭、PC機(jī)并由 軟件控制實(shí)現(xiàn)的，使得整個檢測過程中無接觸、無損害、無污染；利用本 檢測系統(tǒng)，能夠即時在計(jì)算機(jī)上觀察到育秧播種質(zhì)量的情況，減少了目前 測試過程中人為因素的干擾和影響，提高檢測的可靠性；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程 中，可以大大提高播種質(zhì)量檢測的工作效率，節(jié)約了生產(chǎn)時間，有利于抓 住播種的最佳農(nóng)時，同時，對水稻機(jī)械化生產(chǎn)也起到了一定的促進(jìn)作用； 減少了生產(chǎn)過程中人力、物力的耗費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖2是水稻播種質(zhì)量檢測識別軟件的設(shè)計(jì)總體框圖； 圖3是本發(fā)明的檢測流程圖。
圖中，1、攝像頭，2、光源，3、傳送帶，4、播種器，5、秧盤，6、 PC機(jī)。
具體實(shí)施例方式
附圖非限制性地公開了本發(fā)明實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本 發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
由圖1可見，系統(tǒng)中包括攝像頭1、播種器4、傳送帶3和PC機(jī)6組 成，其中傳送帶3經(jīng)過一對攝像頭1的下方， 一對攝像頭1之間的傳送 帶3上方設(shè)有播種器4，兩個攝像頭1的輸出信號與PC機(jī)6的連接，PC 機(jī)6的程序中含有圖像處理軟件。使用中，傳送帶3帶動含有秧穴的秧盤 5進(jìn)入入口端的攝像頭1下方，攝像頭1首先獲得播種前秧盤5的圖像信 息，通過圖像處理軟件記載于PC機(jī)6，當(dāng)秧盤5進(jìn)入播種器4下方，播種 器4開始播種，當(dāng)秧盤5運(yùn)行到出口端的攝像頭1下方，攝像頭l將獲得 播種后該秧盤5的圖像信息，由PC機(jī)6通過圖像處理軟件與播種前該秧 盤5的圖像信息進(jìn)行比對，并計(jì)算出各穴平均播種粒數(shù)、均勻度合格率、 漏播率及重播率等指標(biāo)，然后顯示或打印結(jié)果。為了提高圖像信息的質(zhì)量， 攝像區(qū)域還應(yīng)該配置光源2。
具體實(shí)施時，所述的PC機(jī)的CPU的主頻至少為l.OGHZ，內(nèi)存至少 為256 MB,硬盤至少20G。所述的可以采用圖像處理軟件為超級水稻播 種質(zhì)量檢測識別軟件。秧盤5的秧穴為矩形，所述的秧穴縱橫整齊排列于 秧盤5中，秧穴長寬尺寸的大小由后續(xù)生產(chǎn)中插秧機(jī)橫向、縱向取秧量確 定，即為插秧機(jī)的秧爪取秧面積，該值可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活改變。
通過系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)總體框圖(圖2)可見，超級水稻播種質(zhì)量撿測 識別軟件包括以下內(nèi)容
輸入輸出完成軟件的打開、退出等功能，另外可與打印機(jī)相連，將 檢測結(jié)果數(shù)據(jù)或者圖形打印出來；
預(yù)處理將輸入采集到的圖片變成灰度圖，并將播種前后的照片做差
分運(yùn)算，去除背景，同時通過濾波、腐蝕、膨脹等手段將目標(biāo)圖像中的噪 聲去除掉，得到只有種子目標(biāo)的圖像，為進(jìn)行圖像分析打好基礎(chǔ)。
圖像分析通過邊緣檢測、輪廓提取以及種子的面積提取得到每秧穴 內(nèi)水稻的邊緣、面積等信息。
圖像描述根據(jù)所得圖像情況，分析每秧穴內(nèi)水稻的參數(shù)，根據(jù)實(shí)際 情況選擇需要計(jì)算的參數(shù)，例如面積、周長、長軸長、短軸長等等。通 過計(jì)算所得參數(shù)，根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的范圍，判斷每秧穴的播種情況，即每秧 穴有幾粒種子。
結(jié)果顯示將上述判斷結(jié)果以表格或者圖表形式表現(xiàn)出來，并統(tǒng)計(jì)計(jì) 算出相應(yīng)的平均粒數(shù)、重播率、漏播率、合格率等指標(biāo)。
幫助索引一--提供軟件中各按鈕的用法信息；關(guān)于------提供軟件開
發(fā)者及軟件的信息說明。
由圖3可見在實(shí)際運(yùn)用中，系統(tǒng)是這樣工作的
圖像采集將攝像頭采集到的圖像傳送到計(jì)算機(jī)；
背景分割去除背景，得到水稻種子目標(biāo)；
去除噪聲去除圖像中除種子以外的噪聲；
種子特征提取提取種子特征及每穴的圖像信息；
設(shè)定播量和取秧面積根據(jù)農(nóng)藝要求確定每盤播量，根據(jù)插秧機(jī)橫向、 縱向取向計(jì)算取秧面積，即每穴尺寸。
識別每秧穴種子數(shù)量根據(jù)提取的一秧穴種子信息，將其與已知的標(biāo) 準(zhǔn)播種種子信息進(jìn)行對比，確定該秧穴水稻種子個數(shù)。然后根據(jù)設(shè)定取秧 面積判斷育秧盤該秧穴水稻播種質(zhì)量，例如 一穴一到兩粒水稻為合格， 兩粒以上為重播，低于一粒為漏播，并將結(jié)果進(jìn)行保存。然后掃描下一穴， 依次循環(huán)。
統(tǒng)計(jì)分析將所有保存的每穴播種情況做一匯總，統(tǒng)計(jì)整體播種合格 率、重播率、漏播率等。
結(jié)果顯示將統(tǒng)計(jì)結(jié)果以圖形或者表格顯示出來，可以進(jìn)行打印或者 保存等后續(xù)操作。
權(quán)利要求
1、一種育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)由攝像頭、播種器、傳送帶和PC機(jī)組成，其中傳送帶經(jīng)過一對攝像頭的下方，一對攝像頭之間的傳送帶上方設(shè)有播種器，兩個攝像頭的輸出信號與PC機(jī)的連接，PC機(jī)的程序中含有圖像處理軟件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的PC機(jī)的CPU的主頻至少為1.0GHZ,內(nèi)存至少為256MB，硬盤至 少20G。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于 所述的圖像處理軟件為水稻播種質(zhì)量檢測識別軟件。
4、 一種如權(quán)利要求1所述的育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)在檢測中的應(yīng)用，其特征在于傳送帶帶動含有秧穴的秧盤進(jìn)入入口端的攝像頭下方， 攝像頭首先獲得播種前秧盤的圖像信息，通過圖像處理軟件記載于PC機(jī)； 當(dāng)秧盤進(jìn)入育秧播種器下方，播種器開始播種；當(dāng)秧盤運(yùn)行到出口端的攝 像頭下方，攝像頭獲得播種后該秧盤的圖像信息，該圖像信息由PC機(jī)通 過圖像處理軟件與播種前該秧盤的圖像信息進(jìn)行比對，并計(jì)算出各秧穴平 均播種粒數(shù)、均勻度合格率、漏播率及重播率指標(biāo)，然后顯示或打印結(jié)果； 其中，秧穴為矩形，其尺寸與后期使用的插秧機(jī)取秧面積。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)在檢測中的應(yīng)用， 其特征在于所述的攝像頭首先獲得育秧播種前秧盤的圖形信息，通過圖 像處理軟件記載于PC機(jī)，圖像處理是指圖像采集、背景分割、去除噪 聲、特征提取，以此作為后期比對的基礎(chǔ)；所述的通過圖形處理軟件與育 秧播種前該秧盤的圖形信息進(jìn)行比對是指逐個識別每穴種子數(shù)量，逐個 記載每穴的合格、重播、漏播情況；計(jì)算出各穴平均播種粒數(shù)、均勻度合 格率、漏播率及重播率指標(biāo)是指PC機(jī)對秧盤中所有穴的合格率、重播、 漏播情況進(jìn)行匯總計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種育秧盤播種質(zhì)量檢測系統(tǒng)及其在檢測中的應(yīng)用，系統(tǒng)中傳送帶經(jīng)過一對攝像頭的下方，一對攝像頭之間的傳送帶上方設(shè)有播種器，兩個攝像頭的輸出信號與PC機(jī)的連接，PC機(jī)的程序中含有圖像處理軟件。應(yīng)用時傳送帶帶動秧盤進(jìn)入入口端的攝像頭下方，攝像頭獲得播種前秧盤的圖像信息；當(dāng)秧盤進(jìn)入播種器下方，播種器開始播種；當(dāng)秧盤運(yùn)行到出口端的攝像頭下方，攝像頭獲得播種后該秧盤的圖像信息；PC機(jī)通過圖像處理軟件與將兩個圖像信息進(jìn)行比對，獲得檢測結(jié)果。其優(yōu)點(diǎn)是由于整個檢測過程中無接觸、無損害、無污染；減少了人為因素的干擾和影響，提高了檢測的可靠性；檢測效率高同時減少了人力、物力，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號G01M99/00GK101358905SQ20081019638
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者何瑞銀, 琨 梁, 汪小旵, 沈明霞, 王辰星 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)