基于OPEN-CV的甘蔗预切种机控制系统设计

甘蔗是我国重要的经济农作物之一,不仅是制糖的主要原料,还是生产生物乙醇的重要原料.广西每年甘蔗产量占全国总产量的60％左右.然而,由于多丘陵的地貌特征,使得甘蔗的种植和收割无法使用大型农机设备,依赖人工或半机械化.而甘蔗的蔗种切割设备作为甘蔗种植机的主要模块之一,对实现甘蔗的机械化操作至关重要.另一方面,国外种植机的价格昂贵也是难以在我国推广使用的重要因素之一.传统的蔗种切割方式是定距离切割法,该方法虽然对设备要求低,但是存在切伤蔗芽,浪费蔗种的现象.为了提高甘蔗的产量,研制高效实用,价格合理的甘蔗预切种机对解放劳动力,提高生产效率有重要作用.国内关于甘蔗预切种平台的设计,比如胡佳成研究小组所研究的基于PLC甘蔗预切种切割平台的设计,该设计方案原理为:首先通过进料机构将整条甘蔗原料送入拍照黑箱,识别出蔗节位置,在PLC中使用MUL指令控制移动刀头到指定位置,完成蔗节切割.国内关于甘蔗预切种平台设计的重点大多是对蔗节的机器视觉识别.即通过摄像头对甘蔗蔗节拍照,然后对图片滤波、除噪、分割等处理,提取出一个最小甘蔗区域并在该区域概括出蔗节特征:图像边缘特性和灰度梯度特性.本设计是基于OpenCV设计的甘蔗预切机的自动控制系统,可实现自动检测甘蔗蔗节部位并从蔗节两则自动切断,并确保不损伤种芽和蔗茎.设计了人机交互界面,实现手动/自动切换等操作.