基于嵌入式机器视觉的水稻秧盘育秧图像无线传输系统.PDF

２０１７年 ４月 农 业 机 械 学 报 第 ４８卷 第 ４期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１７．０４．００２ 基于嵌入式机器视觉的水稻秧盘育秧图像无线传输系统 １ ２ ２ ２ １ 谭穗妍 　马　旭 　董文浩 　鹿芳媛 　李倍旭 （１．华南农业大学电子工程学院，广州 ５１０６４２；２．华南农业大学工程学院，广州 ５１０６４２） 摘要：杂交稻机械化秧盘精密播种育秧过程中需要人工实时监测，以保证秧盘播种性能，为解决传统人工长时间户 外、低效的监测方式，设计了基于嵌入式机器视觉的水稻秧盘育秧图像无线传输系统。系统由嵌入式开发平台、无 线 ＷｉＦｉ网关、高清网络摄像头、红外传感模块、远程服务器等组成。嵌入式开发平台采用 Ｔｉｎｙ４４１２开发板，并在其 上移植 Ｌｉｎｕｘ系统、摄像头驱动、ＧＰＩＯ口驱动；采用 Ｑｔ开发工具，完成图像采集、实时显示，并设计出友好的人机交 互界面；利用 Ｊｐｅｇｌｉｂ静态库对图像进行数据压缩；利用无线 ＷｉＦｉ局域网、嵌入式系统和远程服务器按照规定的协 议通过 Ｓｏｃｋｅｔ通信进行数据传输。远程服务器基于 Ｎｅｔｔｙ框架对采集到的图像数据进行校验、实时显示和保存。 试验结果表明，不同分辨率图像的无线传输速率均满足育秧流水线实时作业要求，ＪＰＥＧ格式的图像经过数据压 缩，其传输速率大大提高；嵌入式采集终端能够稳定采集播种秧盘图像，并成功地上传到服务器，网络平均丢包率 为０２３％，误码率为０２３％。 关键词：水稻秧盘育秧；嵌入式机器视觉；图像；无线传输；系统设计 ＋ 中图分类号：Ｓ２２３１３；ＴＰ３９１４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１７）０４００２２０７ ＤｅｓｉｇｎｏｆＲｉｃｅＮｕｒｓｅｒｙＴｒａｙＩｍａｇｅｓＷｉｒｅｌｅｓｓＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ ＢａｓｅｄｏｎＥｍｂｅｄｄｅｄＭａｃｈｉｎｅＶｉｓｉｏｎ １ ２ ２ ２ １ ＴＡＮＳｕｉｙａｎ　ＭＡＸｕ　ＤＯＮＧＷｅｎｈａｏ　ＬＵＦａｎｇｙｕａｎ　ＬＩＢｅｉｘｕ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｓｏｗｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｒｅｃｉｓｉｏｎｒｉｃｅｓｅｅｄｅｒｓｉｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｎｏｔｏｎｌｙｂｙｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｕｔａｌｓｏｂｙｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｅｄｓ，ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｒｉｃｅｓｅｅｄｌｉｎｇｎｕｒｓｅｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｏｗｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙｉｎｐｌｕｇｔｒａｙｖａｒｉｅｓｆｒｏｍｔｉｍｅｔｏｔｉｍｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｓｏｗｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙ ｂｙｗｏｒｋｅｒｓｉｓｎｅｅｄｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｈｕｍａｎｌａｂｏｒｓｐｅｎｄｓｍｕｃｈｔｉｍｅｏｎｗｏｒｋｉｎｇｉｎ ｏｕｔｄｏｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｉｔｓｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｒｉｃｅｎｕｒｓｅｒｙｔｒａｙｉｍａｇｅｓｗｉｒｅｌｅｓｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄ ｏｎｅｍｂｅｄｄｅｄｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆ ｅｍ