數(shù)粒儀工作原理及軟件設(shè)計(jì)
數(shù)粒儀工作原理及軟件設(shè)計(jì)
數(shù)粒儀是種子千粒重測(cè)定的指定儀器，該儀器的主要功能是通過(guò)計(jì)數(shù)，數(shù)出我們需要的粒子數(shù)。如1000粒。在種子品質(zhì)檢驗(yàn)中，千粒重測(cè)定是必不可少的一個(gè)參數(shù)，另外還有如種子凈度、種子發(fā)芽率等等。種子發(fā)芽率測(cè)試需要真空數(shù)種置床儀或者真空吸種置床儀都行，真空吸種置床儀是專(zhuān)業(yè)用于種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)中的吸種、數(shù)種和置種用的，使得發(fā)芽實(shí)驗(yàn)變得更加有效率。本文主要是闡述數(shù)粒儀的工作原理以及其軟件設(shè)計(jì)。
數(shù)粒儀工作原理：待測(cè)種子放置在電磁震動(dòng)工作臺(tái)上,經(jīng)震動(dòng)后使種子較均勻平鋪,為了提高準(zhǔn)確率,應(yīng)盡量避免種子之間重疊。固定在電磁震動(dòng)工作臺(tái)上的攝像頭在良好的LED光源的光照條件下對(duì)平鋪后的種子進(jìn)行圖像拍攝,模擬信號(hào)的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像采集卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)后傳遞給PC機(jī)。在PC機(jī)上基于虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW 7.1及其強(qiáng)大的圖像處理功能軟件包IMAQ VISION進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)數(shù)種系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā),數(shù)字圖像數(shù)據(jù)通過(guò)該軟件進(jìn)行圖像處理、分析等操作后得出測(cè)量結(jié)果,并在顯示器上顯示出來(lái)。
軟件設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)軟件在功能上主要包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、圖像分析模塊。圖像采集模塊：這個(gè)模塊是其他模塊的基礎(chǔ)和前提,其功能是驅(qū)動(dòng)IMAQPCI-1411圖像采集卡將攝像機(jī)所拍攝下來(lái)的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳遞給計(jì)算機(jī)。圖像處理模塊：（1）圖像二值化處理-采集到的圖像由于照明、噪音以及攝像機(jī)等因素的存在直接影響著測(cè)量精確度,需要進(jìn)一步的預(yù)處理,使要檢測(cè)的物體從無(wú)關(guān)緊要的背景中分離出來(lái),濾除不利因素。二值化處理是通過(guò)對(duì)采集圖像中小于某一灰度閾值的像素設(shè)為0,大于該灰度閾值的像素設(shè)為1,把待測(cè)種子和背景分離開(kāi)來(lái)。（2）圖像形態(tài)修正-由于種子在操作臺(tái)上平鋪時(shí)不能保證種子之間完全分開(kāi)和其他因素使得經(jīng)過(guò)二值化后的圖像不能使每一個(gè)種子顯示為一個(gè)顆粒,這樣就會(huì)使測(cè)量結(jié)果不精確甚至是得出錯(cuò)誤結(jié)果。鑒于此本系統(tǒng)采用IMAQ VISION軟件包中提供的“IMAQ Sepa-ration”算法將連在一起的兩個(gè)顆粒分離開(kāi),“IMAQ RemovePar-ticle”算法將一些通過(guò)二值化后沒(méi)有與顆粒分離開(kāi)的背景去掉。圖像分析模塊：經(jīng)過(guò)以上操作后的圖像還是會(huì)有一些顆粒連在一起,這樣在統(tǒng)計(jì)顆粒個(gè)數(shù)時(shí)還是會(huì)有產(chǎn)生錯(cuò)誤,因此在圖像處理算法中又加入一個(gè)根據(jù)顆粒面積進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法,即運(yùn)用IMAQ V-SION軟件包中提供的“IMAQ Particle Analysis”算法計(jì)算每個(gè)顆粒面積,判斷是否為一顆大小居中的顆粒面積的1.5倍以上,如果是便將其按2個(gè)顆粒計(jì)算。
