农作物籽粒分离设备及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种农作物籽粒分离设备及其控制方法，涉及机器视觉表型分析及农作物数字图像处理技术领域。本申请实施例提供的技术控制方法，通过对拍摄设备拍摄到的原始图像进行处理，可以将具有发霉部分的作物籽粒识别出来，并可以控制对应的传送单元动作，使具有发霉部分的作物籽粒从传送单元中掉落，实现将发霉的作物籽粒从多个作物籽粒中分离出来。通过对分离设备的控制，无需人工参与，可以快速实现大量作物籽粒的表型分析与处理，提高作物籽粒发霉分离的效率。

【技术实现步骤摘要】
农作物籽粒分离设备及其控制方法
本专利技术涉及机器视觉表型分析与农作物数字图像处理
，具体而言，涉及一种农作物籽粒分离设备及其控制方法。
技术介绍
农作物在收获、处理、储存过程，其作物籽粒很容易在不良的环境中发生霉变。例如，作为畜禽饲料的主要原料的玉米，如果储存保管不当或遭受潮湿天气，其籽粒会发生霉变。被霉菌污染的作物籽粒被食用后，会出现不同程度的中毒反应。当大量作物籽粒中有部分籽粒出现霉变后，如果不能及时将霉变籽粒从中分离出来，霉变的籽粒就会使其他良好的籽粒也发生霉变，而现有的分离霉变籽粒的方法只能通过人工，分离效率较低。因此，对发霉玉米籽粒进行表型识别、无损监测、自动分离是至关重要的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种农作物籽粒分离设备及其控制方法。本专利技术提供的技术方案如下：一种农作物籽粒分离设备的控制方法，应用于农作物籽粒分离设备，该农作物籽粒分离设备包括收集分拣箱、传送带、表型识别装置和籽粒分离装置，其中：所述收集分拣箱包括进料口、出料口和箱体，所述进料口与所述箱体连通，用于接收需要进行分离的作物籽粒，所述箱体用于储存所述作物籽粒，所述出料口与所述箱体连通，以使所述箱体内的作物籽粒通过该出料口进入所述传送带；所述传送带的一端与所述出料口相匹配，用于将通过所述出料口进入所述传送带的作物籽粒输送至所述表型识别装置；所述传送带包括多个传送组件，所述多个传送组件并列连接，所述传送组件包括依次串联连接的传送单元，所述传送单元包括电子感应弹片，相邻所述电子感应弹片之间设置有隔板，所述电子感应弹片与所述隔板形成用于容纳一个作物籽粒的容纳空间；所述表型识别装置设置在所述传送带传送所述作物籽粒的一侧，所述表型识别装置包括至少一个拍摄设备；所述籽粒分离装置包括与所述电子感应弹片相匹配的驱动设备，所述驱动设备与所述电子感应弹片传动连接，用于驱动所述电子感应弹片伸缩，以使所述容纳空间内的作物籽粒在所述电子感应弹片收缩时，从所述容纳空间内掉落；所述控制方法包括：获得所述传送带上包含所述作物籽粒的原始图像；对所述原始图像进行预处理，得到预处理图像；采用预设RGB空间对所述预处理图像进行色彩分离，将所述预处理图像进行数值化；根据预先确定的发霉作物对应的RGB数值，确定所述预处理图像中的作物籽粒的发霉部分；确定具有所述发霉部分的作物籽粒表型对应的驱动设备；控制具有所述发霉部分的作物籽粒对应的电子感应弹片收缩，以使具有所述发霉部分的作物籽粒从所述容纳空间中掉落。进一步地，对所述原始图像进行预处理的步骤包括：对所述原始图像进行灰度变换；对经过灰度变换的原始图像进行低通滤波处理；对经过低通滤波处理的原始图像进行二值图像处理；将经过二值图像处理的原始图像与所述原始图像进行布尔运算，得到所述预处理图像。进一步地，采用预设RGB空间对所述预处理图像进行色彩分离的步骤包括：增加所述预处理图像的饱和度至预设数值；增加所述预处理图像的对比度至预设数值；对增加了饱和度和对比度的预处理图像进行反向处理，以排除所述预处理图像中除所述作物籽粒发霉部分的其他颜色。进一步地，预先建立与所述预处理图像相对应的坐标系，预先为每个所述传送组件进行颜色标记，为每个所述传送单元进行编号，所述传送单元的编号标识于所述隔板靠近所述拍摄设备的一端，确定具有所述发霉部分的作物籽粒对应的驱动设备的步骤包括：根据所述坐标系确认所述发霉部分的坐标；根据所述发霉部分所在传送组件的颜色标记，确认所述发霉部分所在的传送组件；根据与所述发霉部分的距离符合预设条件的编号，确认所述发霉部分所在的传送单元；控制与所述发霉部分对应的传送组件和传送单元，确认对应得到驱动设备。进一步地，该方法还包括：根据预先确定的发霉部分的颜色数值，确定经过色彩分离的图像中的发霉图像；对经过色彩分离的图像中的每个玉米籽粒的边缘进行识别，确认所述发霉图像对应的发霉部分与所述玉米籽粒的对应关系；本专利技术还提供了一种农作物籽粒分离设备，该农作物籽粒分离设备包括：收集分拣箱、传送带、表型识别装置和籽粒分离装置，其中：所述收集分拣箱包括进料口、出料口和箱体，所述进料口与所述箱体连通，用于接收需要进行分离的作物籽粒，所述箱体用于储存所述作物籽粒，所述出料口与所述箱体连通，以使所述箱体内的作物籽粒通过该出料口进入所述传送带；所述传送带的一端与所述出料口相匹配，用于将通过所述出料口进入所述传送带的作物籽粒输送至所述表型识别装置；所述传送带包括多个传送组件，所述多个传送组件并列连接，所述传送组件包括依次串联连接的传送单元，所述传送单元包括电子感应弹片，相邻所述电子感应弹片之间设置有隔板，所述电子感应弹片与所述隔板形成用于容纳一个作物籽粒的容纳空间；所述表型识别装置设置在所述传送带传送所述作物籽粒的一侧，所述表型识别装置包括至少一个拍摄设备；所述籽粒分离装置包括与所述电子感应弹片相匹配的驱动设备，所述驱动设备与所述电子感应弹片传动连接，用于驱动所述电子感应弹片伸缩，以使所述容纳空间内的作物籽粒在所述电子感应弹片收缩时，从所述容纳空间内掉落。进一步地，该农作物籽粒分离设备还包括：设置在所述传送带远离所述收集分拣箱一端的第一箱体，所述第一箱体用于储存所述传送带传送的作物籽粒。进一步地，该农作物籽粒分离设备还包括：设置在所述传送带与所述表型识别装置相对一侧的第二箱体，所述第二箱体用于储存从所述容纳空间掉落的作物籽粒。进一步地，所述出料口为与所述传送带的宽度相匹配的条形开口，所述收集分拣箱还包括设置在所述条形开口外，用于调整所述条形开口宽度的活动挡板。进一步地，该农作物籽粒分离设备还包括：用于对作物进行脱粒以获得作物籽粒的作物脱粒设备，所述作物脱粒设备用于将脱粒后的作物籽粒输送至所述收集分拣箱。本申请实施例提供的控制方法，通过对拍摄设备拍摄到的原始图像进行处理，可以将具有发霉部分的作物籽粒识别出来，并可以控制对应的传送单元动作，使具有发霉部分的作物籽粒从传送单元中掉落，实现将发霉的作物籽粒从多个作物籽粒中分离出来。通过对分离设备的控制，无需人工参与，可以快速实现大量作物籽粒的处理，提高作物籽粒发霉分离的效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种农作物籽粒分离设备的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的一种农作物籽粒分离设备中传送带的结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的一种农作物籽粒分离设备中传送组件的结构示意图。图4为本专利技术实施例提供的一种农作物籽粒分离设备的另一结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的一种农作物籽粒分离设备的控制方法的流程示意图。图标：10-农作物籽粒分离设备；101-收集分拣箱；111-条形开口；102-传送带；103-表型识别装置；104-第一箱体；105-第二箱体；121-传送组件；122-传送单元；123-电子感应弹片；124-隔板；125-容纳空间；20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农作物籽粒分离设备的控制方法，其特征在于，应用于农作物籽粒分离设备，该农作物籽粒分离设备包括收集分拣箱、传送带、表型识别装置和籽粒分离装置，其中：所述收集分拣箱包括进料口、出料口和箱体，所述进料口与所述箱体连通，用于接收需要进行分离的作物籽粒，所述箱体用于储存所述作物籽粒，所述出料口与所述箱体连通，以使所述箱体内的作物籽粒通过该出料口进入所述传送带；所述传送带的一端与所述出料口相匹配，用于将通过所述出料口进入所述传送带的作物籽粒输送至所述表型识别装置；所述传送带包括多个传送组件，所述多个传送组件并列连接，所述传送组件包括依次串联连接的传送单元，所述传送单元包括电子感应弹片，相邻所述电子感应弹片之间设置有隔板，所述电子感应弹片与所述隔板形成用于容纳一个作物籽粒的容纳空间；所述表型识别装置设置在所述传送带传送所述作物籽粒的一侧，所述表型识别装置包括至少一个拍摄设备；所述籽粒分离装置包括与所述电子感应弹片相匹配的驱动设备，所述驱动设备与所述电子感应弹片传动连接，用于驱动所述电子感应弹片伸缩，以使所述容纳空间内的作物籽粒在所述电子感应弹片收缩时，从所述容纳空间内掉落；所述控制方法包括：获得所述传送带上包含所述作物籽粒的原始图像；对所述原始图像进行预处理，得到预处理图像；采用预设RGB空间对所述预处理图像进行色彩分离，将所述预处理图像进行数值化；根据预先确定的发霉作物对应的RGB数值，确定所述预处理图像中的作物籽粒的发霉部分；确定具有所述发霉部分的作物籽粒对应的驱动设备；控制具有所述发霉部分的作物籽粒对应的电子感应弹片收缩，以使具有所述发霉部分的作物籽粒从所述容纳空间中掉落。...

【技术特征摘要】
1.一种农作物籽粒分离设备的控制方法，其特征在于，应用于农作物籽粒分离设备，该农作物籽粒分离设备包括收集分拣箱、传送带、表型识别装置和籽粒分离装置，其中：所述收集分拣箱包括进料口、出料口和箱体，所述进料口与所述箱体连通，用于接收需要进行分离的作物籽粒，所述箱体用于储存所述作物籽粒，所述出料口与所述箱体连通，以使所述箱体内的作物籽粒通过该出料口进入所述传送带；所述传送带的一端与所述出料口相匹配，用于将通过所述出料口进入所述传送带的作物籽粒输送至所述表型识别装置；所述传送带包括多个传送组件，所述多个传送组件并列连接，所述传送组件包括依次串联连接的传送单元，所述传送单元包括电子感应弹片，相邻所述电子感应弹片之间设置有隔板，所述电子感应弹片与所述隔板形成用于容纳一个作物籽粒的容纳空间；所述表型识别装置设置在所述传送带传送所述作物籽粒的一侧，所述表型识别装置包括至少一个拍摄设备；所述籽粒分离装置包括与所述电子感应弹片相匹配的驱动设备，所述驱动设备与所述电子感应弹片传动连接，用于驱动所述电子感应弹片伸缩，以使所述容纳空间内的作物籽粒在所述电子感应弹片收缩时，从所述容纳空间内掉落；所述控制方法包括：获得所述传送带上包含所述作物籽粒的原始图像；对所述原始图像进行预处理，得到预处理图像；采用预设RGB空间对所述预处理图像进行色彩分离，将所述预处理图像进行数值化；根据预先确定的发霉作物对应的RGB数值，确定所述预处理图像中的作物籽粒的发霉部分；确定具有所述发霉部分的作物籽粒对应的驱动设备；控制具有所述发霉部分的作物籽粒对应的电子感应弹片收缩，以使具有所述发霉部分的作物籽粒从所述容纳空间中掉落。2.根据权利要求1所述的农作物籽粒分离设备的控制方法，其特征在于，对所述原始图像进行预处理的步骤包括：对所述原始图像进行灰度变换；对经过灰度变换的原始图像进行低通滤波处理；对经过低通滤波处理的原始图像进行二值图像处理；将经过二值图像处理的原始图像与所述原始图像进行布尔运算，得到所述预处理图像。3.根据权利要求1所述的农作物籽粒分离设备的控制方法，其特征在于，采用预设RGB空间对所述预处理图像进行色彩分离的步骤包括：增加所述预处理图像的饱和度至预设数值；增加所述预处理图像的对比度至预设数值；对增加了饱和度和对比度的预处理图像进行反向处理，以排除所述预处理图像中除所述作物籽粒发霉部分的其他颜色。4.根据权利要求1所述的农作物籽粒分离设备的控制方法，其特征在于，预先建立与所述预处理图像相对应的坐标系，预先为每个所述传送组件进行颜色标记，为每个所述传送单元进行编号，所述传送单元的编号标识于所述隔板靠近所述拍摄设备的一端，确定具有所述发霉部分的作...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾彪，刘志，贺正，温新惠，苗芳芳，刘永刚，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64