玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置研究

摘要：

基于近红外反射光谱分析技术,设计了玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置,该装置主要由单粒化装置、输送管道、近红外光谱采集系统、控制系统和分级装置等组成.种子单粒化装置由一个带孔的倾斜转盘和一个固定托盘组成.输送管道与固定托盘出种口连接,其末端为光谱采集单元.种子由单粒化装置分离后,经输送管道落至光谱采集区进行光谱分析及活力判断,之后由分级装置对判别完成的种子进行分级.带孔圆盘用于将种子单粒化,其工作效率是提高种子检测及分级速率的关键.经分析得出,决定单粒化装置单粒化效率的因素分别为转盘倾斜角、转盘速度和孔高度.为提高检测速率,对单粒化装置进行了参数分析及优化试验.试验结果表明,当转盘倾斜角为31 °、转速为0.5 r/s、孔高度为2.2 mm时,种子单粒化效率最优,单通道可达7粒/s.为建立玉米种子活力预测模型,基于该装置分别采集了100粒正常有活力玉米种子和100粒人工老化无活力玉米种子在980 ～1 700 nm波长范围的光谱数据,对种子原始光谱进行不同方法的预处理,并利用PLS-DA建立种子活力的定性判别模型.几种不同处理方式下的建模对比结果表明,SG-smooth预处理下的建模效果最优,其中校正集的判别准确率为98.7％,预测集的判别准确率为96％.选取100粒种子对该装置预测模型的稳定性和准确性进行了验证试验,种子活力预测的总准确率为97％.所设计的玉米种子活力逐粒无损检测分级装置单粒化效率较高,光谱数据采集稳定,对玉米种子活力进行实时无损检测及分级具有可行性.

关键词：玉米种子、近红外光谱、活力、无损检测、分级

所属期刊栏目：51

分类号：S237(农业机械化)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFD0701205

在线出版日期：2020-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：350-356