[00352349]机器视觉在排种器性能检测的应用研究

对于播种作业，种沟内的种子分布均匀性是一项重要指标，它影响未来作物植株在田间的分布，进而影响作物的采光、通风和营养竞争，最终影响作物的产量。种沟内的种子分布均匀性，很大程度上决定于排种器的排种均匀性和排种稳定性。然而，排种器排种均匀性和排种稳定性是一项较难测定的参数。粗糙的人工检测仍然是主流检测方式，检测过程繁重而费时。因此迫切需要研究出一种通用性强、操作简单、快速、准确的排种性能检测方法。为改善排种器的科研教学条件，2008年天津农学院将“机器视觉在排种器性能检测的应用研究”列为重点建设项目。该项目实现了基于机器视觉的条播排种器性能检测，填补了机器视觉技术应用于排种器检测的一项空白；确定了排种量、排种量标准差、排种均匀性变异系数、排种稳定性系数的辨识与统计计算方法。建立了帧种子数的概率分布模型；用排种量和帧种子数两种统计量计算的排种均匀性变异系数及排种稳定性系数近似相等，说明可以直接采用帧种子数做统计量，计算分析排种器的排种均匀性；当选择的排种量采样间隔值与帧种子时间相等时，排种量在数值上是帧种子数的倍，此时二者的均匀性指标计算结果完全一致；排种量的采样间隔与型孔排种间隔一致，以排种量为基础计算的排种均匀性变异系数或排种稳定性系数，与采用帧种子数测算的数值相比，最大绝对误差为1.934%，最大相对误差为6.73%。由此推断，基于帧种子数检测的排种器性能机器视觉检测方法是可行和有效的。但由于条播排种器每次排出的种子粒数较多，目标有时重叠，导致种子数量统计存在一定的误差，这也正是排种器性能机器视觉检测亟待解决的难点问题。