高速成像相机检测

某农业科学研究所

该项目实验数据使用IDT OS9高速相机拍摄，在1000fps下记录了精密排种器对小麦种子、油菜种子、苜蓿种子的播种过程。并将采集到的实验数据离线导入到TEMA分析软件中进行处理，依据TEMA软件丰富的跟踪算法库和高精度算法，对种子的高速运动过程进行跟踪分析，最后输出种子的运动轨迹、速度、加速度、位移量等参数。该项目通过在实验室研究模拟播种的过程，对排种器进行改良，应用在下一代精密排种器上，使得在实际播种中达标率更高。

OS系列是IDT公司 (Integrated Design Tools Inc.) 自主设计生产的新一代高速相机，能够工作在最恶劣环境中。OS9相机设计的特点是结构紧凑，数据总线宽。OS9相机最大分辨率2560*1440@3000fps。所有的IDT产品都可以通过降低分辨率提高帧率，最高达20万帧。

TEMA 是Image Systems AB 研发的一款全球领先的高级运动分析工具，高精度，模块化结构，超快运算速度以及直观的用户界面，适合在研究、产品研发和测试等领域使用。TEMA 的功能涵盖了从应用程序载入图像到校准并分析的完整过程，通过目标自动跟踪和分析，将位移、速度、加速度、角度随时间变化等结果以预先定义的表格和图表进行显示。

项目痛点

精密排种器一般仅采用传统的光电传感器检测，在实际播种过程中，无法实时监测误差，导致播种的精度低、误差大、检测效率低等问题。

解决方案

针对上述问题，将光电传感器与高速相机结合使用，弥补光电传感器检测误差，提高精密排种器性能检测精度。并对光电传感器和高速相机同时对精密排种器性能检测的结果进行融合分析，相互验证，提高检测结果的准确性和可信度，而且可以通过对高速相机拍摄的图像进行在线观察和分析，真实的反映精密排种器的排种均匀性，为改善精密排种器性能提供了新的途径和研究方向，通过提升精密播种效率，降低不合格播种概率，大幅节约时间及人力成本。