基于机器视觉的浆条移虫系统设计与开发

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蜂王浆生产环节包括割蜂蜡、去老虫、刮王浆、移幼虫四个步骤。其中移虫是把蜂王幼虫从巢脾移到浆条中,由于幼虫小而脆弱,目前只能以手工生产为主,自动化生产难度最大。本文设计了基于机器视觉的浆条自动移虫系统,主要研究内容包括:1、机械结构设计:分析了手工移虫动作的理想轨迹,按照该理想轨迹设计了移虫机械手机构。设计了移虫机械手三轴移动传输机构,设计了浆条进出料机构,完成移虫机械结构的实际系统搭建。2、控制电路与程序设计:进行了系统控制器,传感器,驱动元件的选型。设计完成了移虫控制电路,梳理规划了控制流程,完成控制程序的编写。3、视觉处理系统设计:采集了多个蜜蜂幼虫的图像,分析幼虫图像特征。对采集的图像进行预处理,分别采用了模板匹配、特征点检测、颜色识别以及基于CNN神经网络算法对幼虫进行识别检测。对比不同图像检测算法在蜜蜂幼虫识别上的优缺点,最终选择基于颜色识别上的模板匹配,结果表明该算法在幼虫检测上有90%以上的准确率。对基于机器视觉浆条移虫系统进行运行调试与实验,结果表明能够成功实现移虫,移虫成功率达到90%,达到设计要求。
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