玉米精準(zhǔn)施藥系統(tǒng)作物行骨架提取算法研究.pdf

1、在精準(zhǔn)對(duì)靶施藥系統(tǒng)中，農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航路徑識(shí)別的準(zhǔn)確度決定了施藥的精確性和實(shí)效性，而準(zhǔn)確的提取出作物行骨架線是精準(zhǔn)施藥系統(tǒng)導(dǎo)航線提取的關(guān)鍵，也是做到精準(zhǔn)對(duì)靶施藥技術(shù)的基礎(chǔ)。本文在國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心開放基金項(xiàng)目(KFZN2012W12-012)、河南省科技廳重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(132102110150)以及鄭州輕工業(yè)學(xué)院研究生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)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(zhǎng)中期的玉

2、米作物行為研究對(duì)象，在基于Visual C++6.0軟件系統(tǒng)下對(duì)玉米作物行骨架提取算法進(jìn)行研究，旨在尋求一種對(duì)復(fù)雜背景噪聲具有較強(qiáng)的魯棒性且能夠保持作物行骨架穩(wěn)定性的實(shí)用性骨架提取算法?；趫D像處理的作物行骨架提取技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)器視覺導(dǎo)航研究的重要方向。為了能準(zhǔn)確的獲取作物行骨架線，做到精確對(duì)靶施藥，本文對(duì)研究的主要內(nèi)容作了如下歸納：
　　1.在廣泛文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，總結(jié)了國內(nèi)外骨架提取算法的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展?fàn)顩r，介紹了四種經(jīng)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(diǎn)。
　　2.在玉米作物行圖像預(yù)處理過程中，根據(jù)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(jìn)的超綠灰度化（1.75G-R-B）算法，該算法與傳統(tǒng)算法相比大大減少了背景噪聲的干擾，對(duì)后續(xù)濾波操作以及形態(tài)學(xué)運(yùn)算減少了不必要的麻煩。
　　3.在分析和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，同時(shí)依據(jù)現(xiàn)有算法普遍存在的缺點(diǎn)，提出了三種作物行骨架提取算法。同時(shí)，在玉米精準(zhǔn)施藥過程中，為了能夠準(zhǔn)確的提

4、取出中央作物行骨架，做到精準(zhǔn)對(duì)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(jìn)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(diǎn)，這些切點(diǎn)的集合就組成了玉米中央作物行的骨架。
　　4.由于機(jī)器視覺識(shí)別的是線性結(jié)構(gòu)，本文最后對(duì)提取的中央作物行骨架進(jìn)行了Hough變換得到了機(jī)械導(dǎo)航線，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。對(duì)比了采用其他骨架算法檢測(cè)出的直線準(zhǔn)確度，驗(yàn)證了本文提出