【摘 要】
:
脐橙是我国大面积种植的水果之一,产量处于世界前列。目前,我国的脐橙种植者大部分是个体农户,使用大型的分级设备对于个体农户来说较不现实,脐橙采摘后的品质分级工作仍依靠人工完成,这不仅增加了人力成本,还导致分级后的脐橙品质参差不齐,影响市场竞争力。根据农业现代化的发展趋势,农产品品质的自动分级是目前需要研究的重点内容。本文应用机器视觉技术,研究基于嵌入式系统的小型化脐橙品质自动分级方法,研究内容主要包
论文部分内容阅读
脐橙是我国大面积种植的水果之一,产量处于世界前列。目前,我国的脐橙种植者大部分是个体农户,使用大型的分级设备对于个体农户来说较不现实,脐橙采摘后的品质分级工作仍依靠人工完成,这不仅增加了人力成本,还导致分级后的脐橙品质参差不齐,影响市场竞争力。根据农业现代化的发展趋势,农产品品质的自动分级是目前需要研究的重点内容。本文应用机器视觉技术,研究基于嵌入式系统的小型化脐橙品质自动分级方法,研究内容主要包括以下几个方面:(1)搭建基于树莓派和机器视觉的脐橙品质分级实验平台。(2)提出基于决策树的脐橙品质分级方法。①.提出一种基于V分量的快速自适应脐橙图像分割预处理方法;针对球形水果在光照反射时的果面亮度不均匀问题,提出基于掩模的果面亮度校正方法。②.使用椭圆拟合法提取脐橙的果径特征;通过H分量计算脐橙的着色度以及颜色平滑度特征。③.提出一种基于积分图的局部自适应快速分割新方法,并通过图像比例方法识别果梗区域,通过计算缺陷检测后掩模区域的圆形度和面积特征识别果脐区域,去除果梗与果脐区域后得到缺陷部分的掩模图像,计算出缺陷率特征。④.根据提取的特征参数,通过决策树方法对脐橙品质进行分级,该方法可以直接部署在树莓派平台中。(3)提出基于卷积神经网络的脐橙品质分级方法。①.在MobileNetV2轻量级网络的倒残差模块中引入SeNet网络中的特征重构模块;提出最大池化与平均池化相结合的方式替代原网络的池化方式。②.对原网络的结构进行简化以减少网络模型的计算量。③.通过TensorFlow Lite实现了网络模型在树莓派上的轻量化部署。(4)对脐橙分拣机构进行构想并给出相应的示意图;利用PyQt框架中的通讯协议,实现树莓派与STM32单片机间的通讯,并设计了相应的伺服电机控制方案以实现对单果排序、输送以及分拣机构的控制;基于PyQt框架设计了脐橙品质分级系统界面,对在线分级的结果进行监控。(5)在树莓派平台上对脐橙品质分级方法进行实验,结果表明:基于决策树的分级方法分级精度为94%,处理单个脐橙所需时间为252ms;基于卷积神经网络的分级方法分级精度为96%,处理单个脐橙所需时间为226ms。这两种方法的准确性和实时性均可以满足实际分级的要求。
其他文献
橡胶密封件作为一种重要的工业产品,广泛应用于各种密封场合。为生产出性能可靠的橡胶密封件,在其成型过程中对胶料质量的精度要求很高。然而,当前行业企业高精密橡胶制品的定重分剪工序大多由人工完成,生产效率与精度低,难以满足市场对企业高质、快速制造的要求。为此,本文针对厦门某生产企业对高质量橡胶制品的要求,在企业横向项目的资助下,对高精度挤出橡胶在线定重分剪系统展开研究和开发,主要研发工作体现在:(1)通
在互联网和人工智能的浪潮下,人们对智能小区系统提出了更高的要求,希望有一种能将物业信息、楼宇对讲和远程监控等功能集于一身的综合系统。目前,传统小区所配备的楼宇对讲系统大都是局域型的,独立封闭的系统难以与当前互联网型的智能家居系统相融合,同时它们在兼容性、功耗和价格等方面表现的都不是很好,阻碍了楼宇对讲系统的发展。基于上述背景,本文设计了一种低功耗、低成本、兼容性好、互联网型的智能楼宇可视对讲系统。
氟橡胶凭借其突出的优良特性,在航空、航天、石油和机械等领域都表现出色。由于氟橡胶材料在制备及使用中难免会出现各种缺陷,因此迫切地需要一种能够对其进行较为完善的无损检测技术以及寿命预估手段。相较于传统的检测手段,太赫兹无损检测技术针对氟橡胶有着安全、有效、非接触等多种出众的优势。本文利用太赫兹时域光谱技术对氟橡胶相关特性、缺陷以及老化损伤的无损检测方法进行了系统研究,主要研究内容如下:(1)开展了氟
以“DNA的复制”一节为例,针对教材中未涉及的内容进行补充,对教学疑问进行分析和解答,以期为教师备课提供参考。
随着社会的快速进步,城市中埋地管道和地铁等基础设施的建设已趋于完善。但由于地铁走行轨绝缘层老化等原因会导致杂散电流泄漏至埋地管道,使得埋地管道发生电化学腐蚀,造成管道泄漏甚至爆炸。针对杂散电流对管道造成的干扰,本文对杂散电流形成机理与电化学腐蚀原理展开分析,建立管道杂散电流有限元模型并进行实验验证,提出基于平稳小波变换的管道防腐层微小破损点定位方法,研究了一套完整高效的杂散电流解决方案。主要内容如
齿轮作为机械设备中的核心传动部件,其运转性能的好坏直接关系到整个机械系统的稳定性。但是齿轮受高温、重载等复杂工况影响,极易受到损伤产生各种故障,严重时会导致传动系统瘫痪甚至威胁人身安全。因此,对齿轮进行状态监测和故障诊断具有重要意义。对于齿轮振动信号,论文通过信号分解后不同分量的排列熵值来构建故障特征向量,输入参数优化的极限学习机诊断模型来实现对不同故障状态的有效识别,并结合故障诊断算法设计出一套
随着控制理论的应用范围不断扩展,人们对非线性系统的控制要求也越来越高。除了要使非线性系统在有限时间内达到稳定状态,学者们还希望在不同初始条件下实现收敛时间的一致性。因此,固定时间稳定性迅速成为学者们的研究热点。但是,由于固定时间稳定性无法建立系统参数与收敛时间之间的直接关系,从而导致对收敛时间的估计不准确,难以调整和无法预测等一系列问题。因此,为了解决上述问题,提出一种基于固定时间稳定性的预定时间
为了有效开展“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验,获取土壤样本中的小动物并对其进行识别和鉴定。基于STEM教育理念,引导学生进行大胆创新,师生共同研发了高效分拣智能识别诱虫箱。最终改进后的诱虫箱具备3个优点:(1)一体化设计,操作简单,方便携带;(2)高效性强,可同时进行多组实验。添加了菲涅尔透镜,增强聚光聚热效果,大大缩短了实验时间,提升了实验效率;(3)加装了无线高清摄像头,可实现手机端实时多
转轴系统在工程实践中有着广泛的应用,在长期运行过程中,转轴由于摩擦损耗、交变应力以及不平衡质量的协同作用,极易萌生裂纹缺陷。如果裂纹缺陷不能得到及时检测,在高速和高载荷的运行条件下将会迅速生长,最终导致严重的安全事故,因此需要及时检测裂纹缺陷以保证转轴系统的安全运行。本文以含有直裂纹缺陷的转轴系统为研究对象,结合断裂力学和动力学理论,分析裂纹呼吸效应对于转轴刚度矩阵的影响,推导出含裂纹转轴系统的动
移动机器人在推动社会智能化进程、提高人们生活体验和提升生产效率方面具有重要意义。运动规划直接决定着移动机器人具体功能的实现,其主要进行路径与轨迹两方面的规划。目前路径规划方法所得到的路径常受限于地图特有的连接方式,只在后处理阶段对路径进行优化的效果十分有限,而轨迹规划或只具备路径跟踪能力,或速度突变较大,高质量的轨迹往往意味着更复杂的计算。本文从全局路径规划、轨迹优化和局部轨迹规划三部分对移动机器