智能检测技术在肉牛胴体分级系统中的应用研究

摘要

牛肉智能化分级技术是未来牛肉生产和鉴定的必备技术，也是跨学科的融合，涉及组织解剖学、屠宰加工工艺、机器视觉技术和数据库管理等多个学科领域。它的研究和应用对于提高我国优质牛肉生产的比重和我国牛肉产品在国际市场上的竞争力，促进我国牛肉生产的健康发展和现代化农业管理模式的形成都具有重要的现实意义。随着机器视觉等智能检测技术的发展，高效率、多功能的牛肉智能化分级系统开始逐步应用于国外肉牛屠宰加工企业的生产线中。
　　 本课题即在此背景之下，依托农业部现代农业（肉牛）产业技术体系项目（编号:nycytx-38）以及农业科技成果转换资金项目（编号:SQ2011ECC100043），在课题组研制的“牛分割肉智能化分级系统”的基础上研究智能化检测技术在肉牛胴体分级系统中的应用。
　　 本课题根据国内肉牛屠宰加工企业生产工艺流程的实际情况，应用串口通信技术、嵌入式技术、无线通信技术、数据库技术及条码编码打印技术等，设计了肉牛胴体智能化分级系统，实现了肉牛胴体眼肌图像的便携采集与无线传输，并依据图像信息实现了肉牛胴体的自动评级，实现了肉牛胴体重量信息和分级信息在数据库的自动存储与肉牛企业条码标签的打印。
　　 主要研究内容分为硬件平台和软件的设计与实现。硬件平台部分:以OMAP3530为处理核心搭载图像采集模块、无线通信模块、触摸屏模块设计了适合在企业生产工艺流程中进行肉牛胴体眼肌切面图像采集的嵌入式终端;结合企业现有的半胴体称重平台选配合适的称重显示控制器，配置能与嵌入式终端和称重平台配合使用的服务器，选配符合肉牛企业需要的条码打印机。软件部分:在嵌入式终端上建立嵌入式Linux开发环境并开发胴体眼肌切面图像采集子程序和Socket无线通信子程序，在服务器Visual C++6.0环境中开发串口通信子程序、Socket无线通信子程序、胴体等级自动评定子程序、肉牛胴体信息数据库存储和查询子程序和肉牛企业条码标签打印子程序，最后进行系统总体调试。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源及研究背景

1．1．1 课题来源

1．1．2 研究背景与意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究内容

第二章 系统总体框架及硬件平台

2．1 系统总体框架

2．2 系统硬件总体结构

2．3 称重平台设计

2．4 嵌入式终端设计

2．4．1 嵌入式系统简介

2．4．2 嵌入式终端总体结构设计

2．4．3 嵌入式终端核心板设计

2．4．4 嵌入式终端图像采集模块设计

2．4．5 嵌入式终端无线传输模块

2．5 服务器平台

2．6 标签打印平台

第三章 嵌入式终端和服务器平台间的无线通信技术

3．1 短距离无线通信技术选取

3．1．1 ZigBee简介

3．1．2 BlueTooth简介

3．1．3 Wi-Fi简介

3．2 Wi-Fi无线网络拓扑结构

3．2．1 Ad-hoc网络

3．2．2 Infrastructure网络

3．3 TCP／IP协议的Socket网络通信技术

3．3．1 TCP／IP模型简介

3．3．2 客户端／服务器模式

3．3．3 Socket套接字

第四章 系统软件设计

4．1 软件设计总体框架

4．2 串口通信

4．2．1 串口通信协议

4．2．2 串口通信的编程实现

4．3 嵌入式终端程序设计

4．3．1 软件开发环境的构建

4．3．2 图像采集程序设计

4．3．3 嵌入式终端无线通信程序设计

4．4 服务器平台Socket通信程序设计

4．4．1 多线程编程

4．4．2 编程实现

4．5 胴体质量等级评定

4．6 肉牛胴体信息数据库设计

4．6．1 SQL Server数据库管理系统

4．6．2 ADO数据库编程技术

4．6．3 编程实现

4．7 条码编码及标签打印程序设计

4．7．1 Code128编码规则

4．7．2 Code128编码及标签打印的实现

第五章 系统调试与小结

5．1 系统调试

5．1．1 各个模块调试效果

5．1．2 系统试验

5．2 结论

5．3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的研究成果