烟草作为我国主要经济作物之一,在国民经济中占有重要地位,烟草种植已成为增加农民收入和国家财政税收的重要手段之一。打顶抑芽技术是烟草种植过程中提高烟叶产量、品质的一项重要技术,若不及时进行打顶作业,不仅容易引发各种病害,更会显著降低烟叶产量和质量;烟株打顶后,若不及时对烟草涂抹抑芽剂,腋芽会生长成烟杈,烟杈开花会消耗大量水分、养分。因此需要在适当时期对烟草进行打顶抑芽作业,保证烟叶充分生长,提高烟叶的产量和质量。目前,国内没有成熟的烟草打顶抑芽机械,已经研制的烟草打顶抑芽机械不能根据烟草高度识别调整打顶位置,根据这一现状,在了解国内外现有烟草打顶抑芽方法的基础上,结合我国目前生产条件,应用机器视觉技术,研制出一套能准确识别烟花位置并控制完成打顶抑芽作业的检测控制系统,该系统安装在打顶抑芽机上实现了对初花期烟草的智能化打顶抑芽作业。主要的研究工作及创新之处如下:(1)检测控制系统整体设计。对烟草打顶抑芽机的检测控制系统进行整体设计,结合烟草打顶机械的机械结构特性,确定检测控制系统整体结构设计方案,该系统主要由检测系统和控制系统组成。(2)搭建了适用于烟田环境下作业的检测系统硬件,使得系统在烟田环境下能够完成图像采集、图像处理工作;利用背景板分隔目标烟株与烟田其他烟株,且采集到的烟草图像质量满足图像处理要求。(3)编写了一种基于机器视觉技术的烟花检测算法,通过对采集的烟草图像进行分析,得到区分烟花与烟叶/杆、背景板的阈值,根据其特征完成检测系统软件设计,实现采集烟草图像实时处理,快速准确识别烟花位置,并确定打顶装置的移动距离。(4)设计出烟草打顶装置控制系统。打顶装置控制系统主要由单片机、控制器电路、无线传输模块、步进电机驱动器、步进电机组成,当检测到烟花高度信息时,工控机将信号传输给控制系统,控制打顶装置移动到指定位置完成烟草打顶作业。(5)设计出抑芽剂和消毒液喷施控制系统。该系统主要由单片机、红外传感器、压力泵、喷阀组成,当红外对管检测到打顶完毕的烟株后,控制压力泵完成喷施抑芽剂作业,同时单片机控制压力泵完成刀片消毒作业。烟田试验表明研制的烟草打顶抑芽机的检测控制系统运行平稳、安全可靠,能够有效完成对烟草初花期的智能化打顶抑芽作业,检测准确率达98%,打顶准确率达96.8%,抑芽剂喷施准确率达90%,打顶抑芽效果满足农艺要求。