基于嵌入式视觉平台的叶菜切割控制系统的设计

发布时间：2025-06-18 22:22

　　 针对我国叶菜类蔬菜大规模设施种植、人工收获效率低、成本高且对叶菜损伤较大的实际问题,研究开发一种基于嵌入式视觉平台的叶菜切割控制系统。根据叶菜槽栽培场景的收获需求,切割系统需要控制完成叶菜夹持、自动定位切割位置、调节切割执行高度等作业要求。首先总体设计了切割系统结构,然后从主控制器模块、视觉感知模块两方面进行了系统硬件的设计,并设计了主程序控制流程,研制出叶菜切割系统。测试结果表明,该叶菜切割系统结构合理,为满足槽式设施种植的叶菜收割高效率、低成本、低损伤要求提供了解决方案。

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【部分图文】：

图1 切割系统架构示意

基于嵌入式视觉平台的叶菜切割系统架构主要由红外定位机构、滑块机构、CMOS视觉识别组件、切刀模组、调整模组、横向模组等组成。切割系统架构如图1所示。切割系统采用定点识别切割的模式,首先定位机构定点确定输送带上的叶菜盒的位置,滑块机构从斜下方向上顶出夹住叶菜两侧,使两侧蔬菜叶片向中....

图2 叶菜切割控制系统的硬件模块

系统对叶菜的切割首先应识别叶菜根茎的位置,根据根茎位置设计控制系统来控制切割机构进行叶菜根茎切割。叶菜切割系统硬件模块主要由供电电路、控制单元、数据采集电路、控制切割电路构成(图2)。控制单元为切割控制系统的核心部分,对外围电路发出的指令进行响应、中断控制[8],并对外围电路有效....

图3 OV7725整体框架

OV7725实现的整体框架如图3所示。首先处理单元FPGA对SCCB时序描述,进行OV7725的单元配置;配置完成之后,OV7725sensor将PCLK、href、vsync以及cmos_data信号输出;输出的信号经过格式转换单元进行格式转化,再将转换....

图4 系统主控流程

叶菜切割系统采用模块化设计,其主控流程如图4所示。首先,对系统初始化,实现各个模块复位;流水线准备收获的叶菜盒传送至指定位置,通过滑块机构从斜下方顶出夹住叶菜两侧,使叶菜的叶片向中间聚集露出叶菜根茎;随后CMOS视觉模块进行叶菜根茎位置算法识别,根据识别的位置进行割刀高度调整,分....

本文编号：4050423