穴盘育苗技术被广泛应用于蔬菜、花卉的生产,根据笔者对国内多家专业种苗企业调查,一般出售的穴盘种苗的合格率在90%左右,对于10%的不合格苗,如不处理将会降低种苗的销售价格,并影响后续机械化移植作业。因此,在出苗前要严格控制穴盘种苗品质。本文针对穴盘进行分级需要专业化大型设备,投资成本高,占用作业面积大,一般种苗生产企业和种植企业难以承受,人工补苗作业生产率低,仍然需要相当部分的劳动力的生产实际情况,构建一套穴盘成苗补苗作业装备系统,具体研究内容下:1.通过分析国内外补苗相关研究,总结现有商品化补苗作业系统的工作流程、模式,构建了一套由机器视觉识别装置、剔苗装置、多移植手补苗装置组成的穴盘苗补苗作业系统。2.针对穴盘苗出现空穴、不合格坏苗,影响蔬菜种苗销售价格、不利机械化移栽及后续栽培,而人工剔苗补苗费时费力的问题,本文提出利用机器视觉技术检测穴盘苗空穴及不合格苗及传输检测结果的方法,为穴盘苗自动化剔除空穴与不合格苗及补苗作业提供技术基础。穴盘苗空穴及不合格苗检测硬件系统由工业相机、PC机、PLC构成,通过CKVision Builder软件对图像进行处理,获取每个穴孔区域的像素数量,判断幼苗状态,并将获取的判断结果传输至PLC中。试验研究结果表明苗龄13d的72穴意大利生菜、白玫瑰白菜、广府1号油菜心穴盘苗坏穴的检测正确率达到95.8%以上。3.针对部分穴盘成苗叶片之间相互遮挡问题,本研究创新性提出在黑暗环境中中利用微型摄像头在穴盘苗叶下检测的方法,设计了集分苗、光照、拍照三个功能于一体的多功能部件,实现了将在黑暗环境中将光源集中照射在检测区域,并基于该部件设计了叶片遮挡穴盘苗检测装置。针对白掌种苗,结合机器视技术,测定了在光照强度20lux,利用模板2作为神经网络训练样本时,识别成功率最高,定位识别空穴或不合格种苗位置,解决成苗在穴盘种苗叶子相互遮挡造检测困难的问题。4.为提高合格苗补苗作业速度,提出通过多移植手依次对穴盘中的空穴补苗,设计一种多移植手穴盘苗补苗装置,实现对出苗前的穴盘苗快速补苗,保证出苗品质。进行整机性能试验,作业对象为不同苗龄的芥兰穴盘钵苗,试验结果表明:芥兰苗龄为16天,移植手移动速度为0.097m/s,能达到较为理想的补苗效果,生产率达到146盘/h,补苗成功率达到96%。