بررسي يكنواختي فاصله كاشت و ديناميك سقوط بذر تحت شرايط آزمايشگاهي در كارنده نيوماتيكي با كمك بينايي ماشين

Study of seed spacing uniformity and seed falling dynamics of a Pneumatic planter under laboratory conditions using machine vision

بررسي يكنواختي فاصله بين بذور يكي از معيارهاي مهم در ارزيابي عملكرد كارنده است، به‌طوري‌كه اين معيار مهم تحت تاثير ميزان مكش كارنده متناسب با اندازه و وزن بذر، خصوصيات فيزيكي بذر، سرعت پيشروي، كيفيت بذر، و البته سرعت سقوط بذر قرار مي‌گيرد. بنابراين در اين پژوهش اثرات سرعت پيشروي واقعي در دو سطح (محدوده‌ ? تا 5/4 و ? تا 5/8 كيلومتر در ساعت) و مكش در سه سطح ( 30-، 40-، 50- و 60- ميلي‌بار) براي دو بذر ذرت و كرچك با هدف تعيين سرعت سقوط بذر با استفاده از روابط سقوط آزاد (روش اول) و تعيين سرعت با استفاده از تغييرات مكان بذر در فريم‌هاي متوالي با كمك پردازش تصوير (روش دوم) بررسي شد براي اين دو روش به‌ترتيب شتابي برابر با 47/9 متر بر مجذور ثانيه و 75/15 متر بر مجذور ثانيه به دست آمد. براي اثبات درستي مقادير به ‌دست آمده، مكان بذر در طول زمان‌هاي يكسان براي هر دو روش با استفاده از رابطه مكان- زمان محاسبه و با مقادير به دست آمده از پردازش تصوير مقايسه شد كه به‌ترتيب با ضريب تبيين 89/0 و 99/0 و ريشه ميانگين مربعات خطا 2-10×09/3 و 2-10×22/1 براي روش دوم نتيجه بهتري را نشان داد.

Seed spacing uniformity is an important criterion in evaluating seeder performance ; so that, it is affected by the vacuum pressure value of the pneumatic seeder, proportional to seed weight and size, the physical properties of the seeds, the forward speed, quality of seed, and seed fall speed. Therefore, in this study, the effects of two levels of actual forward speed and three levels of vacuum pressure for maize and castor seeds were evaluated to determine seed falling speed using free fall equations (first method) and seed displacement during consecutive frames by image processing (second method) The acceleration values obtained for two mentioned methods were equal to 9.47 m.s-2 and 15.75 m.s-2, respectively. To confirm accuracy of the values obtained, locations of seeds were calculated using the equation of -time-position for the both methods and it was compared to the obtained values of image processing. According to the correlation coefficient of 0.89 and 0.99, and root mean square error of 3/09×10-2 and 1/22×10-2, for the first and second method, respectively, the second method shows better results than the first method.