數粒儀工作原理及軟件設計

數粒儀是種子千粒重測定的指定儀器，該儀器的主要功能是通過計數，數出我們需要的粒子數。如1000粒。在種子品質檢驗中，千粒重測定是必不可少的一個參數，另外還有如種子凈度、種子發芽率等等。種子發芽率測試需要真空數種置床儀或者真空吸種置床儀都行，真空吸種置床儀是專業用于種子發芽實驗中的吸種、數種和置種用的，使得發芽實驗變得更加有效率。本文主要是闡述數粒儀的工作原理以及其軟件設計。

數粒儀工作原理：待測種子放置在電磁震動工作臺上,經震動后使種子較均勻平鋪,為了提高準確率,應盡量避免種子之間重疊。固定在電磁震動工作臺上的攝像頭在良好的LED光源的光照條件下對平鋪后的種子進行圖像拍攝,模擬信號的圖像數據經圖像采集卡進行模數轉換成數字圖像數據后傳遞給PC機。在PC機上基于虛擬儀器軟件開發平臺LabVIEW 7.1及其強大的圖像處理功能軟件包IMAQ VISION進行機器視覺數種系統軟件開發,數字圖像數據通過該軟件進行圖像處理、分析等操作后得出測量結果,并在顯示器上顯示出來。

軟件設計：本系統軟件在功能上主要包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、圖像分析模塊。圖像采集模塊：這個模塊是其他模塊的基礎和前提,其功能是驅動IMAQPCI-1411圖像采集卡將攝像機所拍攝下來的圖像信號轉換為數字信號后傳遞給計算機。圖像處理模塊：（1）圖像二值化處理-采集到的圖像由于照明、噪音以及攝像機等因素的存在直接影響著測量精確度,需要進一步的預處理,使要檢測的物體從無關緊要的背景中分離出來,濾除不利因素。二值化處理是通過對采集圖像中小于某一灰度閾值的像素設為0,大于該灰度閾值的像素設為1,把待測種子和背景分離開來。（2）圖像形態修正-由于種子在操作臺上平鋪時不能保證種子之間完全分開和其他因素使得經過二值化后的圖像不能使每一個種子顯示為一個顆粒,這樣就會使測量結果不精確甚至是得出錯誤結果。鑒于此本系統采用IMAQ VISION軟件包中提供的“IMAQ Sepa-ration”算法將連在一起的兩個顆粒分離開,“IMAQ RemovePar-ticle”算法將一些通過二值化后沒有與顆粒分離開的背景去掉。圖像分析模塊：經過以上操作后的圖像還是會有一些顆粒連在一起,這樣在統計顆粒個數時還是會有產生錯誤,因此在圖像處理算法中又加入一個根據顆粒面積進行計數的方法,即運用IMAQ V-SION軟件包中提供的“IMAQ Particle Analysis”算法計算每個顆粒面積,判斷是否為一顆大小居中的顆粒面積的1.5倍以上,如果是便將其按2個顆粒計算。