目前国内较为普及的密集式烟叶烤房在生产过程中存在温度控制误差较大、烤烟成品优质率偏低等问题,其主要原因包括烤房温湿度控制系统自动化水平偏低、烘烤过程过于依赖人工调控、系统集成化程度偏低等。本文提出了一种以实时烤烟图像的特征值信息为参考,实现对烟叶状态的自动判断并对后续烘烤过程进行相应调节的自动控制系统。本文的主要内容可分为三个部分,即:烤烟图像的采集与处理、烟叶烤房温湿度控制算法研究、温湿度控制系统的硬件设计。烤烟图像的采集与处理:本设计根据烤房内部的真实环境与实际需要选定了图像采集系统的硬件设备型号,完成了图像采集系统的搭建;基于Opencv平台设计了烟叶实时图像处理程序,实现了叶肉与叶脉区域图像的分离、各区域图像特征值提取与特征值曲线绘制等功能。烟叶烤房温湿度控制算法的研究:传统的PID控制算法对密集式烤房系统的温度控制并不理想,本文通过分析烤房系统的物理特性与控制不理想的主要原因,提出使用模糊自适应PID控制作为烤房系统的温度控制算法。在Simulink软件中分别对两种控制算法进行额模型搭建与仿真比较,通过仿真结果验证了模糊自适应PID控制算法在烤房温度控制上的优越性。温湿度控制系统的硬件设计:考虑到烤房控制系统的主要功能与实际需要,本设计对温湿度控制系统的硬件部分进行了选型与优化,其中包括:选用西门子公司的S7-200系列PLC作为烤房控制系统的主控制器;选用PT-100温度传感器与EM235拓展模块作为控制系统的温湿度测量与信号转换设备;选用新型空气能热泵作为烤房系统的供热源等。最后,设计了上位机端的人机交互软件,实现了烤房内部实时信息显示与监控、烤房各项目标参数修改和自动报警等功能,综合提升了烤房控制系统的自动化与集成化水平。