儲糧糧蟲檢測系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展，糧食產量得到很大的提高，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、難以實現自動化和信息化;雖然也有部分學者設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;另外在糧蟲檢測領域還未提出一整套完整用于糧倉現場的糧蟲圖像采集、傳輸、現場識別功能的系統(tǒng)。針對這些問題，設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)、數據處理子系統(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，減小了網絡傳輸數據量，提高了系統(tǒng)效率。使用三個光電傳感器

3、構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)針對無線網絡同頻干擾的問題，在圖像采集子系統(tǒng)中設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，結合糧倉現場布局，設計了中繼傳輸子系統(tǒng)網絡拓撲結構、多射頻多信道分配方案，在延長通信距離的基礎上，解決了交叉

4、通信區(qū)域中數據傳輸沖突的問題。最后在深入分析射頻模塊特性的基礎上，設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發(fā)射功率調節(jié)方案，在保證數據傳輸準確率的基礎上大大減少了中繼傳輸子系統(tǒng)的能耗。
　　(3)針對糧情應用中使用云計算會產生額外開銷的問題，數據處理子系統(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數據流進行BMP編碼然后使用二值化方法對圖像進行分割，根據圖像