基于圖像技術(shù)的黃瓜灌溉需水信息研究.pdf

1、利用作物需水規(guī)律的情況來(lái)進(jìn)行灌溉并調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的水分狀況，滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，一直是節(jié)水灌溉的重要研究方向。獲取精確的作物生理指標(biāo)通常需要昂貴的儀器，且不能快速檢測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控作物需水信息。本研究探索利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)提取黃瓜的形態(tài)變化和土壤的顏色變化，將它們作為作物水分和土壤含水量的檢測(cè)信息，并提出基于圖像信息的灌溉控制策略，用于黃瓜節(jié)水灌溉的實(shí)時(shí)監(jiān)控。本文研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.在溫室環(huán)境下，利用彩色圖像中的三個(gè)通道

2、在RGB顏色空間和HSI顏色空間中利用自動(dòng)閾值選取方式提取黃瓜葉片的圖像，利用區(qū)域分割算法來(lái)剔除目標(biāo)葉片周圍的雜草和其他葉片對(duì)其的影響。提出環(huán)境因子對(duì)植株水勢(shì)和土壤水分的修正方法，以降低環(huán)境狀態(tài)變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
　　 2.根據(jù)溫室環(huán)境下作物正常生長(zhǎng)時(shí)由于水分脅迫葉片產(chǎn)生的形態(tài)變化量，尋找葉片水勢(shì)和葉片形態(tài)特征之間的對(duì)應(yīng)規(guī)律。結(jié)果表明，延展率AR既有較好的相關(guān)性，又有較高的穩(wěn)定性和較小的標(biāo)準(zhǔn)差值。
　　 3.根據(jù)灌溉

3、后土壤含水率的變化，建立土壤含水率和土壤顏色Ⅰ向量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　 4.根據(jù)葉片形態(tài)和水勢(shì)之間的關(guān)系，以及土壤含水率和土壤顏色之間的關(guān)系，提出葉片延展率AR為主控信息，土壤顏色中的Ⅰ向量為輔助報(bào)警信息的灌溉控制方式。即以AR給出灌溉量同時(shí)Ⅰ給出水份脅迫報(bào)警信號(hào)的灌溉控制策略，提高灌溉監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
　　 本文的研究在不需要昂貴的儀器的前提下，能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)提取植株的水分狀態(tài)和土壤的水分狀態(tài)，并結(jié)合黃瓜的需水