基于图像技术与传感器融合的精量穴播器性能检测装置设计与试验

赵鹏飞 曹 叶 王 龙* 王旭峰 郭文松 胡 灿 贺小伟

（1塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300）

（2新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室，新疆 阿拉尔 843300）

（3塔里木大学信息工程学院，新疆 阿拉尔 843300）

新疆维吾尔自治区作为中国最大的优质棉生产基地，截至2019年末，已连续21年棉花面积单产、总产和调出量居全国第一[1]。播种是棉花种植过程的关键环节，目前棉花精量穴播器依照工作原理可分为气吸式和机械式两大类，其中气吸式棉花精量穴播器必须装备风机和输气管路，工作中风压的稳定性差，能量消耗大，且无法与传统的精量、半精量播种机配套使用，制造、使用和维修的成本比机械式高出50%以上，与气力式相比，机械式精量穴播器具有结构简单、配套性好、制造、维修成本低等优点，是新疆地区棉花精量播种的主要实施方式[2]。

精量穴播器的播种性能对棉花种植作业质量有直接影响，因此在出厂前、维修后和播种前对精量穴播器的性能检测并确保穴播器工作可靠十分必要[3]。近年来随着计算机和自动控制技术的发展，国内对播种质量的检测逐渐向自动化和精准化方向发展，大量运用传感器技术、控制技术、信息采集与处理技术和机器视觉图像技术等。基于图像技术对穴播器的研究已有许多，王刚[4]将机器视觉技术应用于玉米籽粒的快速计数，并开发了一种基于机器视觉的玉米千粒重快速检测仪；王平岗、杨德义等[5]设计了基于计算机视觉的气吸滚筒式播种器检测系统，实现了机器视觉对不同气吸滚筒负压差下的播种质量检测,并将机器视觉监测和人工监测的数据进行对比。……