玉米是我国种植最广泛的粮食作物之一,对于推动我国农业发展、经济增长起着不可或缺的作用。然而,玉米种子内部裂纹使得种子发芽率低,发育差。目前,玉米种子内部裂纹人工识别困难,工作强度大,并且也缺乏相应的质检设备。随着市场对种子质量要求逐步提高,种子流通速度加快,研发玉米种子内部裂纹高效、精准识别仪器是必然趋势。论文在分析对比国内外玉米种子内部裂纹缺陷识别研究基础上,研发了玉米种子内部裂纹自动识别系统,并进行了系统分析实验,主要研究内容包括:1.系统总体方案设计。论文对比分析了国内外种子内部裂纹常用检测方法,确定了底部打光(光源在下,种子在上)种子基本透射方案;进一步地,选用LED光源,通过多方位移动打光点,对种子进行多点透射,实现不同位置种子内部裂纹凸显;基于现有种子双面裂纹检测规范和系统需求分析,设计了系统总体方案,其中系统硬件部分主要包括上料单元、输送单元、上检测单元、下检测单元以及控制单元,分别用于种子存中进料、输送、双面裂纹信息采集、下料以及自动化控制,系统软件部分主要包括种子裂纹识别算法、人机界面和通信模块,分别用于裂纹识别、结果展示和用户命令接受以及软硬通信。2.硬件系统设计。论文对种子外观尺寸进行了分析研究,设计了多区间分隔式输送种板;采用十字滑台配合一字滑台对光源进行移动,实现了系统移动打光多点透射设计;基于系统自动化需求,结合PLC研究了各滑台控制模块、感应单元及检测单元的自动控制技术,实现了种子上料、输送、检测及下料的一体化及自动化。3.软件系统设计。论文基于种子透光特性及其区域位置制作了种子提取掩模,实现了不同位置种子提取;对比分析了不同边缘检测算法应用效果,确定了 Canny边缘检测算法;通过获取增强降噪图像大津法阈值,以0.7和1.6比例系数设置Canny上下阈值,实现了不同种子内部裂纹边缘自适应检测;基于种子裂纹几何特征及区域像素特性,建立了种子裂纹识别模型,实现了种子内部裂纹识别;以MFC及ActiveX控件为开发工具,开发了系统软件,实现了人机交互及系统通信。4.系统实验分析。论文研制了玉米种子内部裂纹识别系统样机,以识别正确率、识别误差以及识别效率为评价指标,进行了相关实验。实验结果表明,针对裂纹粒,系统识别最大正确率为94%,平均88%;针对无裂纹粒,系统识别最大正确率为100%,平均88%;系统最小识别误差为1%,平均3.3%;系统最高识别效率为6.22粒/s,平均4.59粒/s,基本能够实现玉米种子在线多粒精准高效稳定识别。