基于機(jī)器視覺的精確噴施智能除草裝置雜草實(shí)時(shí)識(shí)別技術(shù).pdf

1、除草是田間管理的一項(xiàng)重要且繁重的工作，因此提高除草自動(dòng)化有著深遠(yuǎn)的意義。本研究以棉田作為研究對(duì)象，對(duì)應(yīng)用于田間智能除草裝置的雜草實(shí)時(shí)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了研究，為精確噴施智能除草裝置實(shí)時(shí)對(duì)靶噴施提供了雜草信息。主要研究工作包括以下幾個(gè)方面： 1)視覺系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建：根據(jù)田間實(shí)際作業(yè)環(huán)境對(duì)視覺系統(tǒng)的安裝支架、減震機(jī)構(gòu)、人工光源設(shè)備及布置進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和裝配；對(duì)攝像頭、鏡頭、配套電腦系統(tǒng)、可移動(dòng)電源和光源進(jìn)行選購和配置。 2)背景

2、分割方法的研究：用程序?qū)崿F(xiàn)雜草識(shí)別中有效常用的3種灰度化方法(超綠法、歸一化超綠法和Cr色差法)和4種二值化方法(定閾值法、Ostu法、最優(yōu)閾值法、迭代取閾值法)；通過對(duì)處理效果的比較分析組合成5種背景分割方法，進(jìn)而對(duì)這5種方法進(jìn)行對(duì)比研究，分析方法的適應(yīng)性和耗時(shí)性，選擇綜合分割性能最優(yōu)的CLD法作為后續(xù)在線作業(yè)實(shí)驗(yàn)的背景分割方法；對(duì)比溫室內(nèi)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)和室外實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)噪聲種類和噪聲源進(jìn)行分析，并為每種背景分割方法選取合適的去噪聲算法對(duì)噪

3、聲進(jìn)行消除，提高圖像的品質(zhì)；在室外添加人工光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到更優(yōu)的處理效果。 3)雜草識(shí)別研究：提取作物的種植信息，利用種植信息識(shí)別棉花和雜草；利用骨架形態(tài)學(xué)算法提取前景對(duì)象(植物)的F特征(對(duì)象骨架長(zhǎng)度與對(duì)象面積的比例)，利用F特征識(shí)別棉花和雜草；對(duì)比分析兩種識(shí)別方法的識(shí)別效果和耗時(shí)性，選擇基于作物種植信息的識(shí)別方法作為后續(xù)在線作業(yè)實(shí)驗(yàn)的識(shí)別方法。 4)施藥信息和施藥策略研究：根據(jù)施藥系統(tǒng)對(duì)施藥策略和施藥信息的獲取進(jìn)行