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脱绒棉种介电分选机电场的研究

农机化研究 2009年第3期31卷 59-62页

作者：王磊刘巧杨秉政石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003

针对脱绒棉种介电分选机的双绕线圈滚筒电场模型进行了研究。根据介电选种机分选滚筒上双绕线圈缠绕的特点建立了分选电场的分析模型,通过ANSYS软件对介电选种机分选电场进行有限元数值分析,得出了分选电场的分布以及最大场强出现的位置... 详细信息

针对脱绒棉种介电分选机的双绕线圈滚筒电场模型进行了研究。根据介电选种机分选滚筒上双绕线圈缠绕的特点建立了分选电场的分析模型,通过ANSYS软件对介电选种机分选电场进行有限元数值分析,得出了分选电场的分布以及最大场强出现的位置,为进一步对滚筒电极的优化配置提供了可靠的理论依据。

关键词：脱绒棉种介电分选机电场

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脱绒棉种色选机检测系统设计与实现

脱绒棉种色选机检测系统设计与实现

作者：李江波石河子大学

学位级别：硕士

新疆生产建设兵团是我国棉花主要产区,也是精量播种技术的重要推广示范区。但是,近年来,由于新疆地理环境、气候条件、栽培管理条件和自然灾害等因素的影响,加上棉种扩繁加快、田管跟不上,虽然棉花可以正常的开花、收获,但是棉种的成熟... 详细信息

新疆生产建设兵团是我国棉花主要产区,也是精量播种技术的重要推广示范区。但是,近年来,由于新疆地理环境、气候条件、栽培管理条件和自然灾害等因素的影响,加上棉种扩繁加快、田管跟不上,虽然棉花可以正常的开花、收获,但是棉种的成熟度明显降低,特别是后期收获后棉种毛籽中的“红种”平均在20%—30%,严重影响了棉种的质量,发芽率明显降低。目前剔除“红种”的主要手段是人工选种,人工选种劳动强度大、生产效率低、投入成本高、且选种效果在一定程度上受人为因素的影响,选种质量不均匀。现在较大的种子加工厂采用色选机进行分选,效果显著。对于整台色选机而言,检测系统是其中的核心系统,它直接影响着色选机的色选精度。基于此,论文对脱绒棉种色选机的检测系统进行了设计,从而为整台色选机的研制奠定基础。文章首先介绍了国内外色选机的发展状况,以及分析了新疆现有色选机的情况。通过对比国内外色选机检测系统的优缺点及对当前主要检测技术的分析,提出使用DSP数字信号处理器作为CPU及线阵CCD传感器来组建整套检测系统。在第二章中,论文对反映脱绒棉种质量的两个重要指标发芽势和发芽率与其电信号之间的相关性进行了分析,得出脱绒棉种质量与其颜色电测信号特征有显著的相关性,为脱绒棉种色选机检测系统的设计提了理论基础, 在文章的第三章中,对构成检测系统的重要子系统——光学系统,进行了详细的设计,提出采用柯拉照明系统以及与之相配合的物方远心光路作为光学系统的光路,并搭建了整套光学系统。最终利用此系统对棉种的电信号进行了测定。测定表明:利用此光学系统可以测得棉种清晰的电信号。论文在第四章中介绍了CCD的基本结构、原理和基本参数,确定了本系统中选用的线阵CCD型号,并且介绍了选用的线阵CCD图像传感器TCD1501D的参数,比较了现有CCD驱动电路的优缺点。根据选用的CCD参数设计了其驱动电路,并给出电路图且进行了仿真。最后利用此传感器与上一章设计的光学系统结合,获得了清晰的棉种电信号。接着文章对检测系统中另一部分即基于DSP的信号采集与处理,从硬件的选型、硬件之间的搭配、部分外围电路的设计及整套系统的搭建到软件的实现均进行了较为详细的介绍。最后,针对加工环境下,可能导致检测系统不能长期稳定可靠运行的干扰因素进行了分析研究,同时采取了相应的抗干扰措施来抑制加工环境下各种干扰对系统的影响,确保系统长期可靠运行。

关键词：脱绒棉种光学系统线阵CCD DSP

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脱绒棉种表面裂纹磁选分级技术研究

脱绒棉种表面裂纹磁选分级技术研究

作者：王国东河南科技大学

学位级别：硕士

高品质种子生产既是现代种子加工产业的核心技术内容,也是农业稳产增产的重要保障。目前,对于表面存在裂纹缺陷种子,还没有较好的规模化分级技术方法,致使销售棉种中裂纹种子普遍存在,直接影响了了商品化种子的品质,降低了我国种业的国... 详细信息

高品质种子生产既是现代种子加工产业的核心技术内容,也是农业稳产增产的重要保障。目前,对于表面存在裂纹缺陷种子,还没有较好的规模化分级技术方法,致使销售棉种中裂纹种子普遍存在,直接影响了了商品化种子的品质,降低了我国种业的国际市场竞争力。传统的风选、重力选等方法难以区分对于表面有裂纹的种子,机器视觉识别的方法效率较低。本文以脱绒后的棉花种子为对象,提出了采用磁选方法实现表面裂纹种子识别的方法,主要研究内容如下:1.对脱绒棉种的物理特性和棉种表面裂纹进行了统计分析,统计了种子的三维尺寸、对棉种类型进行分类、测量了脱绒后棉种的密度和千粒重、休止角、滚动稳定角等;对棉种进行载荷试验,确定了脱绒棉种破裂极限载荷;对裂纹棉种进行了发芽率试验;为棉种磁选装备研究提供了初始设计依据。2.对脱绒棉种磁选进行了理论分析和磁场仿真,构建了带有磁粉的棉种在圆柱型磁场中的运动学模型,探索了不同运动阶段的棉种受力特点和运动轨迹差异。利用Maxwell仿真软件,对磁性辊筒的磁场空间分布规律进行了仿真分析,确定了磁场分布规律,通过调整不同参数,分析了棉种的运动轨迹。3.设计了脱绒棉种磁选样机。根据仿真结果确定了磁极材料和磁粉材料,进行了裂纹棉种对磁粉沾染试验、吸附试验、探讨了加工因素对棉种磁化的影响、磁粉对棉种生活力的影响试验。在上述研究基础上,设计出了采用两级磁辊的棉花种子磁选机。4.对棉种磁选机进行分选试验。利用单因素试验确定了磁粉目数、磁场强度和辊筒转速的初始值。利用正交试验和响应面分析方法,确定了磁粉目数、磁场强度和辊筒转速的最佳组合。实验结果表明:基于响应面模型分析优化分选精度最佳工艺参数的方法有效可行。

关键词：脱绒棉种磁辊磁选机正交试验响应面

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5XS系列脱绒棉种色选机参数优化试验

农业工程学报 2010年第S1期26卷 42-45页

作者：孙小丽坎杂李景彬张若宇石河子大学机械电气工程学院石河子832000

为探讨5XS系列脱绒棉种色选机工作参数的最佳匹配,以色选机的色选精度和带出比作为评价指标,对色选机背景板角度、工作压力、色选灵敏度和种子流量等试验因素进行单因素和正交试验。单因素试验表明:背景板角度、工作压力和色选灵敏度均... 详细信息

为探讨5XS系列脱绒棉种色选机工作参数的最佳匹配,以色选机的色选精度和带出比作为评价指标,对色选机背景板角度、工作压力、色选灵敏度和种子流量等试验因素进行单因素和正交试验。单因素试验表明:背景板角度、工作压力和色选灵敏度均对色选精度和带出比2个指标有显著影响。正交试验表明:背景板角度为135°,工作气压为250kPa,色选灵敏度为242时,色选精度达到98%,带出比为1∶0.42。

关键词：农业机械优化试验脱绒棉种色选机色选精度带出比

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基于形状特征的脱绒棉种品种识别

农业工程学报 2011年第S2期27卷 86-89页

作者：邵鲁浩坎杂李景彬田绪顺石河子大学机械电气工程学院石河子832000

该文以中棉50、新陆早26、新陆早33棉花品种为研究对象,基于图像处理技术提取了脱绒棉种的面积周长类、最大径类、椭圆类和区域矩类共14个形状特征参数,并运用多元统计分析方法,利用统计学中的集中趋势指标与离散程度指标对数据进行分析... 详细信息

该文以中棉50、新陆早26、新陆早33棉花品种为研究对象,基于图像处理技术提取了脱绒棉种的面积周长类、最大径类、椭圆类和区域矩类共14个形状特征参数,并运用多元统计分析方法,利用统计学中的集中趋势指标与离散程度指标对数据进行分析,将综合特征指标作为品种判别的参数;利用SPSS软件,用逐步判别分析法建立了3个品种的识别模型,得出3个线性分类函数,经验证,预测组成员中,中棉50、新陆早26和新陆早33的正确率分别为90%,80%,100%,判别效果显著。

关键词：图像处理品种识别形状特征判别分析脱绒棉种

基于机器视觉的脱绒棉种“破碎”特征检测技术

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农机化研究 2010年第8期32卷 170-172,177页

作者：李景彬坎杂张若宇王丽红石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

针对新疆地区存在的破碎棉种问题,基于机器视觉技术搭建了破碎棉种检测系统。通过对脱绒棉种图像进行分析和预处理后,提取出脱绒棉种的特征参数—面积、周长、圆形度和长短轴等,并对特征参数的分析研究,确定选取圆形度作为检测破碎棉种... 详细信息

针对新疆地区存在的破碎棉种问题,基于机器视觉技术搭建了破碎棉种检测系统。通过对脱绒棉种图像进行分析和预处理后,提取出脱绒棉种的特征参数—面积、周长、圆形度和长短轴等,并对特征参数的分析研究,确定选取圆形度作为检测破碎棉种的特征。随机选取了100粒新陆早-24#棉种进行试验,检测精度达到了87.5%。

关键词：脱绒棉种边缘检测模式识别机器视觉

基于MATLAB GUI设计的脱绒棉种颜色特征提取系统

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江苏农业科学 2014年第1期42卷 374-376页

作者：邓向武坎杂李景彬谢凡董翠翠王晓华新疆石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

为了实现脱绒棉种颜色特征的快速、简单、程序化提取,应用MATLAB GUI讨论了I/O文件读取函数、回调函数等具体函数的应用,设计出简明美观的人机交互式界面,并实现了脱绒棉种的图像读取、颜色特征值提取和显示,并以.xls格式保存,可实现RG... 详细信息

为了实现脱绒棉种颜色特征的快速、简单、程序化提取,应用MATLAB GUI讨论了I/O文件读取函数、回调函数等具体函数的应用,设计出简明美观的人机交互式界面,并实现了脱绒棉种的图像读取、颜色特征值提取和显示,并以.xls格式保存,可实现RGB颜色模型下各颜色分量直方图曲线显示;并且通过对定时器的设置,实现了目标图像的自动数据采集;通过对mcc进行编译,将设计好的程序转化为独立的.exe文件。基于MATLAB GUI设计的简单、快速提取脱绒棉种图像特征值的方法,有助于基于脱绒棉种颜色特征的种子质量研究。

关键词： MATLAB GUI 脱绒棉种颜色特征提取

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新疆兵团脱绒棉种分选现状及发展趋势

农机化研究 2008年第1期30卷 216-219页

作者：朱江丽李景彬坎杂张若宇石河子工程技术学校新疆石河子832003 石河子大学机电学院新疆石河子832003

结合新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)精量播种技术的发展,介绍了新疆兵团脱绒棉种分选加工的现状及其主要分选原理和分选机械,探讨了传统分选技术存在的不足;同时,结合国内外种子精选技术的发展现状,着重探讨了新疆兵团脱绒棉种的... 详细信息

结合新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)精量播种技术的发展,介绍了新疆兵团脱绒棉种分选加工的现状及其主要分选原理和分选机械,探讨了传统分选技术存在的不足;同时,结合国内外种子精选技术的发展现状,着重探讨了新疆兵团脱绒棉种的生产现状、精选加工发展趋势及相关的技术。

关键词：农业工程脱绒棉种综述新疆兵团精选发展趋势

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基于机器视觉的脱绒棉种染色特征的提取算法

农机化研究 2015年第11期37卷 51-54页

作者：董翠翠李景彬坎杂王晓华王晨彭顺正石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

针对种子活力四唑染色法检测中由于人工视觉疲劳、劳动强度大等因素引起的人工误判情况,提出了一种基于机器视觉的脱绒棉种染色特征的提取算法。此算法是在随机选取了庄稼汉品种的脱绒棉种进行四唑试验后进行的,通过对染色棉种进行图像... 详细信息

针对种子活力四唑染色法检测中由于人工视觉疲劳、劳动强度大等因素引起的人工误判情况,提出了一种基于机器视觉的脱绒棉种染色特征的提取算法。此算法是在随机选取了庄稼汉品种的脱绒棉种进行四唑试验后进行的,通过对染色棉种进行图像采集,对图像进行灰度变换、HSI颜色空间转换、中值滤波、自动阈值分割等预处理,经去噪、补洞后得到整粒脱绒棉种的面积和染色部分的面积。同时,计算出图像染色比例,为脱绒棉种活力在线检测奠定理论基础。

关键词：脱绒棉种活力四唑试验机器视觉图像处理