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《华北水利水电大学》 2018年
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基于机器视觉技术的食用菌成长过程监控系统研究

薛雨  
【摘要】:随着国民生活水平的提高,人们更加注重食品的安全和质量。养生理念也就逐渐深入人心,现代养生理念倡导一荤一素一菌。食用菌具有很好的保健功能,能够抗肿瘤活性、增强免疫功能、调节血脂、降血糖等作用。我国不仅是食用菌生产大国,也是食用菌消费大国,但我国的食用菌供应仍仅能满足国内需求,在我国提出“一带一路”国家战略后,食用菌出口迎来前所未有的发展机遇,行业生产规模亟待进一步扩张。人工栽培的食用菌种类不断增多,但传统食用菌生产单位面积效率低下,质量难以把控,受分散经营和自然季节的影响,食用菌的产量多少跟菇房初期的生长环境有很大的关系,不同菌类对环境的要求也不一样。基于此,提出了基于机器视觉技术的食用菌成长过程监控系统。系统采用了图像处理技术,能够实时了解菇房内各项环境生长指标,探讨食用菌生长信息的准确、实时、自动化采集与分析方法。该系统旨在改善食用菌生长环境,保证食用菌能够在最佳环境下生长,从而提高食用菌的产量与质量。以机器视觉技术为依托,结合无线通讯技术,可全天候反应不同时段菇房环境的变化情况。针对培养环境内的温度、湿度、二氧化碳浓度以及光照等因素,将采集到的实时数据通过无线通讯模块发送给客户端,客户端通过收集到的各项数据对菇房内的环境进行调节以达到最优的生长环境。主要研究内容和结果如下:1、在搜索相关资料后,了解国内食用菌基地的发展状况,分析当前食用菌人工种植方法存在的弊端后,将机器视觉技术与传感器相结合设计食用菌房实时监控系统。2、基于机器视觉和图像处理技术获取食用菌图像信息,通过选取合适的图像处理方法,提取出香菇菌盖直径、菌柄直径、菌盖高度、菌柄高度等反映食用菌生长信息的特征值。然后通过图像处理技术提取相关数值,经过比对分析,从而得到食用菌所需的最佳生长环境。3、介绍了有关构成基于机器视觉技术食用菌监控系统所需硬件和软件基础部件,涵盖了板块硬件电路,传感器边型和接口电路以及应用软件等层面。4、保证下位机网络有关使用构架的体系,食用菌房网络的构建体系、包括中心与根文件的构架,开展有关流程的构建。完成对不同软硬件的构架之后,对核心技术进行介绍,设计并实现食用菌房监控系统。5、通过对系统的测试,表明系统能够成功对食用菌室进行实时监控,基于机器视觉的各个部分的设备都能正常通信。本研究对于实现食用菌工厂化和周年化生产提供了重要的理论依据和应用参考。
【学位授予单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S646;TP277

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