数粒仪工作原理及软件设计

数粒仪是种子千粒重测定的指定仪器，该仪器的主要功能是通过计数，数出我们需要的粒子数。如1000粒。在种子品质检验中，千粒重测定是必不可少的一个参数，另外还有如种子净度、种子发芽率等等。种子发芽率测试需要真空数种置床仪或者真空吸种置床仪都行，真空吸种置床仪是专业用于种子发芽实验中的吸种、数种和置种用的，使得发芽实验变得更加有效率。本文主要是阐述数粒仪的工作原理以及其软件设计。

数粒仪工作原理：待测种子放置在电磁震动工作台上,经震动后使种子较均匀平铺,为了提高准确率,应尽量避免种子之间重叠。固定在电磁震动工作台上的摄像头在良好的LED光源的光照条件下对平铺后的种子进行图像拍摄,模拟信号的图像数据经图像采集卡进行模数转换成数字图像数据后传递给PC机。在PC机上基于虚拟仪器软件开发平台LabVIEW 7.1及其强大的图像处理功能软件包IMAQ VISION进行机器视觉数种系统软件开发,数字图像数据通过该软件进行图像处理、分析等操作后得出测量结果,并在显示器上显示出来。

软件设计：本系统软件在功能上主要包括图像采集模块、图像处理模块、图像分析模块。图像采集模块：这个模块是其他模块的基础和前提,其功能是驱动IMAQPCI-1411图像采集卡将摄像机所拍摄下来的图像信号转换为数字信号后传递给计算机。图像处理模块：（1）图像二值化处理-采集到的图像由于照明、噪音以及摄像机等因素的存在直接影响着测量精确度,需要进一步的预处理,使要检测的物体从无关紧要的背景中分离出来,滤除不利因素。二值化处理是通过对采集图像中小于某一灰度阈值的像素设为0,大于该灰度阈值的像素设为1,把待测种子和背景分离开来。（2）图像形态修正-由于种子在操作台上平铺时不能保证种子之间完全分开和其他因素使得经过二值化后的图像不能使每一个种子显示为一个颗粒,这样就会使测量结果不精确甚至是得出错误结果。鉴于此本系统采用IMAQ VISION软件包中提供的“IMAQ Sepa-ration”算法将连在一起的两个颗粒分离开,“IMAQ RemovePar-ticle”算法将一些通过二值化后没有与颗粒分离开的背景去掉。图像分析模块：经过以上操作后的图像还是会有一些颗粒连在一起,这样在统计颗粒个数时还是会有产生错误,因此在图像处理算法中又加入一个根据颗粒面积进行计数的方法,即运用IMAQ V-SION软件包中提供的“IMAQ Particle Analysis”算法计算每个颗粒面积,判断是否为一颗大小居中的颗粒面积的1.5倍以上,如果是便将其按2个颗粒计算。