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河南工业大学学报（自然科学版） 2016年第6期37卷 116-122页

作者：祝玉华陈军涛甄彤吴建军河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001

立足于粮食行业现代化发展状况,鉴于粮食安全问题关系到国家经济发展与国计民生的重要地位,科技创新又是促使粮食增产增收的重要保证。结合三维激光扫描仪、压力传感器、电磁波等信息化技术,阐述分析了我国当下在粮仓储粮数量检测领域... 详细信息

立足于粮食行业现代化发展状况,鉴于粮食安全问题关系到国家经济发展与国计民生的重要地位,科技创新又是促使粮食增产增收的重要保证。结合三维激光扫描仪、压力传感器、电磁波等信息化技术,阐述分析了我国当下在粮仓储粮数量检测领域中的几种重要技术手段和储粮数量信息化检测技术方面的现状及优劣势,为未来储粮数量检测提供更加全面、安全的技术手段,最后对未来发展趋势进行了展望。

关键词：储粮数量检测粮食安全信息化技术

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基于SVR的粮仓储粮数量检测模型与系统实现

基于SVR的粮仓储粮数量检测模型与系统实现

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作者：李贝河南工业大学

学位级别：硕士

准确及时的掌握各个地区的储粮数量分布情况是保障我国粮食数量安全的必要前提。目前主要通过称重法来统计各区域粮仓的储粮情况,称重法不仅费时费力,而且每年的清查工作都会造成不同程度的粮食损失。因此,为解决传统统计方法的弊端,开... 详细信息

准确及时的掌握各个地区的储粮数量分布情况是保障我国粮食数量安全的必要前提。目前主要通过称重法来统计各区域粮仓的储粮情况,称重法不仅费时费力,而且每年的清查工作都会造成不同程度的粮食损失。因此,为解决传统统计方法的弊端,开发出快速、精准的粮仓储粮数量检测系统具有重要意义。本文引入了物联网以及智能决策支持等技术,建立了基于SVR的粮仓储粮数量检测模型并开发相应的检测系统,实现了粮仓储粮数量检测误差低于3%的目标,满足了实时动态地获取粮仓储粮数量的要求。本文着重研究了SVR算法在检测粮仓储粮数量方面的应用。通过使用压力传感器网络采集仓底压力,并利用SVR算法做储粮数量回归预测。本论文主要的研究工作有:(1)从统计学习理论的基本概念出发,用数学语言概述了SVR的基本理论。分析了三种常用回归算法的优劣,并结合本课题的要求深入探讨了这三种算法与SVR的特点。最后通过对比总结,给出了SVR方法的选择依据。(2)研究了粮仓粮堆数量与粮堆压强分布的关系,建立了基于粮仓底面与侧面的压力传感器检测模型,给出了压力传感器的布置模型。针对传感器输出均值波动较大的问题,提出了基于传感器压强均值的SVR检测模型。针对预测误差较大的问题,提出了基于传感器输出序列的SVR检测模型。(3)设计并实现了检测系统的各个软硬件模块以及整体功能。系统由压力传感器、数据集中器、网关、SVR检测模型以及检测软件组成。本系统可实时检测粮仓储粮数量,有效提高了国家粮食监管部门的工作效率。

关键词： SVR 储粮数量检测压强检测模型算法建模

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基于激光标定与图像处理的粮仓储粮数量检测系统

基于激光标定与图像处理的粮仓储粮数量检测系统

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作者：卢昊宇河南工业大学

学位级别：硕士

粮食是安天下、稳民心的重要战略物资。我国粮食储备具有分布广、仓型种类多以及仓容量大等特点,总储备量在4亿吨左右,对国家粮食宏观调控、维护粮食市场稳定等起着决定性的作用。粮食数量检测是“粮食安全”的重要一环。目前粮食数量... 详细信息

粮食是安天下、稳民心的重要战略物资。我国粮食储备具有分布广、仓型种类多以及仓容量大等特点,总储备量在4亿吨左右,对国家粮食宏观调控、维护粮食市场稳定等起着决定性的作用。粮食数量检测是“粮食安全”的重要一环。目前粮食数量检测方法主要有称重法、压力传感器法和激光扫描体积法。称重法虽然精度高,但是效率低下、浪费大量人力、物力;埋入式压力传感器法虽然有较好的实时性,但存在建设投入大、精度较差等缺点;对于激光扫描体积测量法,测量的精度较高,但存在扫描时间长,测量实时性差等缺点。本文结合激光扫描和图像处理各自的优势,将激光标定引入到图像测量中,开发一种准确性高、实时性强的粮食数量检测系统。主要工作如下:1)选择合适网络摄像头,设计了基于步进电机驱动的云台控制系统,依据PELCO-D协议,以C为编程语言,实现了云台各种运动控制;在选用了高精度倾角传感器、激光标定灯、激光测距仪的基础上,以STM32为控制核心,搭建了满足系统需要的下位机硬件平台。2)建立世界坐标系、摄像机坐标系、以及图像二维坐标系。应用经典的棋盘格标定法对网络摄像头进行标定,求解摄像头内部各个参数,以实现粮面平面面积的准确测量。3)建立网络摄像头非线性畸变模型,选取张正友畸变校正方法,利用多角度拍摄得到的棋盘格图像,经过调用CalibrateCamera方法获得摄像头畸变参数,消除摄像头本身的畸变影响,为基于图像的粮面面积的准确计算打下基础。4)调用EmguCV图像处理库函数***,对网络摄像头拍摄的粮面图像依次进行透视变换、自适应大津法阈值分割以及图像增强,得到二值化鸟瞰图像。实现了不同倾角拍摄情况下,同一粮面面积的等量测量。5)在Visual Studio环境之下,使用C#语言开发上位机系统。打开激光灯,转动云台,使激光束照射在粮面的合适位置,对包含有激光光斑的粮面进行拍照,获取图像,以光斑之间的实际距离为标准尺度,计算图像空间分辨率,求得实际粮面面积。结合下位机激光测距传感器和倾角传感器上传的数据求得粮面的高度,最后计算得到储粮的数量。分别对实验室内模拟平方仓和模拟浅圆仓进行多次测量验证,整体测量误差在5%左右,初步达到预期效果。

关键词：图像处理图像测量 EmguCV C#语言储粮数量检测

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基于STM32微控制器的粮仓储粮数量检测仪

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粮食加工 2017年第2期42卷 55-57页

作者：卢昊宇吴才章河南工业大学电气工程学院郑州450001

仪器以STM32为控制核心,利用单目摄像头俯拍粮食,图像识别得到储粮截面面积;云台旋转带动激光器运动,不同角度下激光器对粮面多点测量,坐标计算得到储粮高度;进而求得储粮的体积和重量。本仪器实现了自动化、快速、客观准确储粮检测。

关键词：微控制器储粮数量检测激光测距图像识别

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粮食信息化相关技术的研究进展

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河南工业大学学报（自然科学版） 2019年第6期40卷 116-122页

作者：吕宗旺金会芳甄彤孙福艳河南工业大学信息科学与工程学院

粮食信息化相关技术的发展对保证国家粮食安全具有重要意义。结合诱捕检测、声检测、图像识别、生物光子检测等技术,阐述了仓储害虫的检测技术;结合三维激光扫描、电磁波探测法、压力传感器和宽波束雷达技术,阐述了粮食数量检测技术;通... 详细信息

粮食信息化相关技术的发展对保证国家粮食安全具有重要意义。结合诱捕检测、声检测、图像识别、生物光子检测等技术,阐述了仓储害虫的检测技术;结合三维激光扫描、电磁波探测法、压力传感器和宽波束雷达技术,阐述了粮食数量检测技术;通过介绍粮食温度、粮食水分含量和气体体积分数等检测手段,阐述了粮情监测所需的多种技术;并对智能出入库系统、智能通风系统和内环流系统的各项功能及所需技术进行了介绍。分析目前粮食行业信息化各项技术的优缺点,并对未来的发展作出展望。

关键词：害虫检测储粮数量检测粮情监测智能出入库智能通风

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