儲糧糧蟲檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，糧食產(chǎn)量得到很大的提高，儲糧量也與日俱增，但同時儲糧過程中糧蟲造成的糧食損失也越來越大。糧蟲的檢測和預(yù)防是儲糧過程中的研究重點，準確和及時地對儲糧糧蟲進行有效檢測并采取措施進行防治，尤為重要。但目前國內(nèi)糧庫中的糧蟲檢測方法大多以人工操作為主，操作繁瑣、工作量大、難以實現(xiàn)自動化和信息化;雖然也有部分學者設(shè)計了智能化的埋入式糧蟲圖像采集裝置，但是糧蟲會在裝置集蟲板上堆積，并且采集到的圖像未做任何處理，包含了大量冗余信

2、息;另外在糧蟲檢測領(lǐng)域還未提出一整套完整用于糧倉現(xiàn)場的糧蟲圖像采集、傳輸、現(xiàn)場識別功能的系統(tǒng)。針對這些問題，設(shè)計了一種儲糧糧蟲檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由圖像采集子系統(tǒng)、中繼傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)三個部分組成，論文完成的主要工作概括如下:
　　(1)針對目前大多數(shù)埋入式糧蟲圖像裝置采集到的圖像冗余信息高的問題，本設(shè)計的圖像采集子系統(tǒng)，通過背景減法去除冗余部分，提取出有效的糧蟲信息，減小了網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量，提高了系統(tǒng)效率。使用三個光電傳感器

3、構(gòu)成的傳感器組檢測糧蟲信號，在處理器即使處于休眠狀態(tài)時也能提供精準的采集指令，盡可能的降低了系統(tǒng)功耗。每次采集完后控制和集蟲板相連的步進電機旋轉(zhuǎn)180°，防止糧蟲在集蟲板上的堆積，進而影響到下次采集。
　　(2)針對無線網(wǎng)絡(luò)同頻干擾的問題，在圖像采集子系統(tǒng)中設(shè)計了無線信道劃分機制，有效地避免了干擾。針對無線通信距離短的問題，結(jié)合糧倉現(xiàn)場布局，設(shè)計了中繼傳輸子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、多射頻多信道分配方案，在延長通信距離的基礎(chǔ)上，解決了交叉

4、通信區(qū)域中數(shù)據(jù)傳輸沖突的問題。最后在深入分析射頻模塊特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于睡眠模式的低功耗接收方案，基于接收信號強度指示的自適應(yīng)發(fā)射功率調(diào)節(jié)方案，在保證數(shù)據(jù)傳輸準確率的基礎(chǔ)上大大減少了中繼傳輸子系統(tǒng)的能耗。
　　(3)針對糧情應(yīng)用中使用云計算會產(chǎn)生額外開銷的問題，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)在嵌入式ARM+linux系統(tǒng)上搭載了Python實驗平臺。該平臺首先對接收到的RGB565數(shù)據(jù)流進行BMP編碼然后使用二值化方法對圖像進行分割，根據(jù)圖像