玉米精準施藥系統作物行骨架提取算法研究.pdf

1、在精準對靶施藥系統中，農業(yè)機械導航路徑識別的準確度決定了施藥的精確性和實效性，而準確的提取出作物行骨架線是精準施藥系統導航線提取的關鍵，也是做到精準對靶施藥技術的基礎。本文在國家農業(yè)智能裝備工程技術研究中心開放基金項目(KFZN2012W12-012)、河南省科技廳重點科技攻關項目(132102110150)以及鄭州輕工業(yè)學院研究生科技創(chuàng)新基金項目(2014003)的資助下研究其中作物行骨架提取的問題。
　　本文主要以生長中期的玉

2、米作物行為研究對象，在基于Visual C++6.0軟件系統下對玉米作物行骨架提取算法進行研究，旨在尋求一種對復雜背景噪聲具有較強的魯棒性且能夠保持作物行骨架穩(wěn)定性的實用性骨架提取算法?；趫D像處理的作物行骨架提取技術是精準農業(yè)機器視覺導航研究的重要方向。為了能準確的獲取作物行骨架線，做到精確對靶施藥，本文對研究的主要內容作了如下歸納：
　　1.在廣泛文獻調研的基礎上，總結了國內外骨架提取算法的研究現狀和進展狀況，介紹了四種經典的

3、骨架提取算法，并分析了各骨架提取算法存在的優(yōu)缺點。
　　2.在玉米作物行圖像預處理過程中，根據自然環(huán)境下玉米作物行圖像的顏色特征，提出了一種改進的超綠灰度化（1.75G-R-B）算法，該算法與傳統算法相比大大減少了背景噪聲的干擾，對后續(xù)濾波操作以及形態(tài)學運算減少了不必要的麻煩。
　　3.在分析和總結前人研究成果的基礎上，同時依據現有算法普遍存在的缺點，提出了三種作物行骨架提取算法。同時，在玉米精準施藥過程中，為了能夠準確的提

4、取出中央作物行骨架，做到精準對靶施藥，本文提出一種基于最小相切圓原理的中央作物行骨架提取算法。采用從圖像底部中心向作物行兩邊進行自下向上的掃描操作，找出能與作物行兩邊相切的最小圓，記下所有與最小圓相切的切點，這些切點的集合就組成了玉米中央作物行的骨架。
　　4.由于機器視覺識別的是線性結構，本文最后對提取的中央作物行骨架進行了Hough變換得到了機械導航線，并搭建了實驗平臺。對比了采用其他骨架算法檢測出的直線準確度，驗證了本文提出