采用薯块播种既有益于马铃薯早出苗,又可节约种薯数量,降低购种成本。传统的手工切块方式效率低,生产成本高,已不能满足现代化的种薯切块需求。本文通过对种薯切块过程中的技术要点进行研究,依据智能系统的设计思想,设计出一种马铃薯种薯自动切块机,并对基于图像处理技术及BP神经网络的种薯芽眼识别算法进行了研究,以期在后续改进型切块机中加入芽眼识别的功能。切块机自动控制系统包括主控制器、步进电机驱动单元、直流电机驱动单元、传感器检测单元、喷药单元、键盘及显示单元六个组成部分。控制器采用Altera公司的FGPA芯片EP1C3T100C8N作为主控芯片。各单元的驱动程序使用Verilog HDL硬件描述语言编写,并对其进行了功能和时序仿真。控制器的任务是控制各电机的启停、转速以及喷药单元的启停时刻和持续时间。传感器检测单元的任务是检测切缸中有无待切种薯。喷药单元的任务是对刀具进行消毒,避免切块过程中病菌对薯块造成感染。键盘单元的任务是操作控制器对各电机实现控制,显示单元的任务是实时显示已加工种薯数量。在通过种薯图像识别种薯芽眼时首先对种薯图像进行了阈值分割、标记等处理,在此基础上提取出芽眼区域的面积等9个特征,然后采用BP神经网络根据所提取出的芽眼区域的9个特征识别该区域是否是芽眼。实验结果证明了将图像处理与BP网络相结合识别芽眼的可行性。机械系统包括储料及分薯机构、给料传送机构、种薯切块机构及薯块收集机构四个部分。机械系统在设计过程中主要采用了CAD技术。切块机构在设计时采用了曲柄连杆机构的原理并对其进行了受力分析。该机设计新颖,性能可靠,可显著提高切块效率,在马铃薯种植区域有很好的应用前景。