基于机器视觉的旱地移栽横向精准供苗系统研究

作     者：滕乐 刘中原 周坤 那明君 董欣 周脉乐 Teng Le;Liu Zhongyuan;Zhou Kun;Na Mingjun;Dong Xin;Zhou Maile

作者机构：东北农业大学工程学院哈尔滨150030 江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2023年第45卷第3期

页      面：29-35页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52005221) 

主　　题：旱地钵苗 移栽 机器视觉 精准供苗 

摘      要：针对目前全自动旱地移栽机因钵苗播种或生长偏离盘穴横截面中心而无法精准供苗导致取苗过程中伤苗、漏苗的问题,提出了一种基于机器视觉识别控制的横向精准供苗系统。系统实时提取苗盘横截面图像,使用OpenCV经图像预处理后利用GrabCut算法进行图像分割以获取钵苗茎秆图像;将分割后的图像进行轮廓检测,建立钵苗茎秆轮廓的外接矩形,获取秧苗茎秆相对图像中心取苗点偏移的矢量距离;经过Jetson nano处理器信息整合处理,利用STM32单片机产生PWM信号,动态调控直线滑台内步进电机转速和转动角度来移动秧箱,使每株秧苗被横向供给至预定取苗点,从而实现精准取苗。同时,对供苗系统进行了整体设计,完成了三维建模,并搭建精准供苗试验台进行试验。试验结果表明:在不同的移箱速度下,系统平均精准供苗合格率达93.1%,满足移栽生产作业的要求,可显著提高取苗质量。