本文關(guān)鍵詞：設(shè)施作物長(zhǎng)勢(shì)營(yíng)養(yǎng)信息研究及移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)開(kāi)發(fā)

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【摘要】：作物營(yíng)養(yǎng)和水分的精確管理是精確農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容之一,而作物營(yíng)養(yǎng)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和診斷是精確管理的前提和基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,時(shí)效性差,且取樣分析過(guò)程會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)造成損害。因此,作物營(yíng)養(yǎng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)被認(rèn)為是極有發(fā)展前途的營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù),成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)工程研究的熱點(diǎn)。本研究以設(shè)施生菜和番茄為對(duì)象,提出了利用高光譜視覺(jué)圖像、圖像技術(shù)和三維激光掃描圖像,通過(guò)多傳感信息融合對(duì)作物氮素和水分脅迫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的方法。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了設(shè)施作物生長(zhǎng)信息無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)。本研究主要完成了以下工作:(1)構(gòu)建了多傳感信息采集試驗(yàn)系統(tǒng)。研究了作物氮素和水分脅迫樣本的培育方法,針對(duì)傳統(tǒng)土培法難以對(duì)作物營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行精確控制的缺點(diǎn),采用無(wú)土栽培技術(shù)進(jìn)行樣本培育。完成了對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)和水分水平作物樣本的高光譜圖像、圖像信息和三維掃描圖像的多傳感信息的采集。(2)對(duì)不同氮素和含水率水平作物樣本的高光譜圖像特征和三維掃描圖像特征進(jìn)行了研究�；讷@取的不同氮素水平作物葉片的高光譜圖像數(shù)據(jù)立方體,利用敏感區(qū)域逐步回歸,結(jié)合自適應(yīng)波段選擇法,提取了作物氮素的特征譜段和特征圖像,獲取了特征圖像強(qiáng)度均值特征,并對(duì)作物氮素圖像特征隨含水率變化所導(dǎo)致的誤差進(jìn)行了特征補(bǔ)償,建立了的作物氮素高光譜圖像診斷模型;基于獲取的作物三維激光掃描數(shù)據(jù),利用Geomagic qualify逆向工程軟件對(duì)三維數(shù)據(jù)的干擾噪點(diǎn)和不連續(xù)區(qū)間進(jìn)行修復(fù)和平滑,進(jìn)而通過(guò)建立作物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間幾何模型,獲取了不同氮素水平生菜的莖粗、株高、葉面積和生物量特征。(3)考慮到單一檢測(cè)手段進(jìn)行作物營(yíng)養(yǎng)無(wú)損檢測(cè)的局限性,在對(duì)作物氮素和含水率的高光譜圖像、視覺(jué)圖像和三維成像特征準(zhǔn)確提取和分析的基礎(chǔ)上,對(duì)作物氮素和含水率多傳感信息的融合方法進(jìn)行了研究,提出利用遺傳算法結(jié)合PLSR建立了多尺度融合生菜氮素檢測(cè)模型,結(jié)果表明,所建立的模型的相關(guān)系數(shù)R為0.95,模型精度明顯優(yōu)于采用高光譜圖像、視覺(jué)圖像和三維激光掃描單一特征模型。該研究所采用的特征提取算法及所獲得的特征向量可為開(kāi)發(fā)設(shè)施作物生長(zhǎng)信息在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的提供參考。(4)開(kāi)發(fā)了移動(dòng)式作物生長(zhǎng)信息無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)能夠在自然環(huán)境條件下,利用多傳感信息實(shí)現(xiàn)對(duì)作物氮素和含水率的在線無(wú)損檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：高光譜圖像 圖像技術(shù) 三維激光掃描 平臺(tái)開(kāi)發(fā)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S316;S126
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究的目的和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)12-13
• 1.2.2 長(zhǎng)勢(shì)檢測(cè)13-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4 研究技術(shù)路線16-17
• 第2章 樣本培育及信息采集17-29
• 2.1 樣本培養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)、長(zhǎng)勢(shì)測(cè)定方法17-24
• 2.1.1 樣本培養(yǎng)方式的選擇17-18
• 2.1.2 營(yíng)養(yǎng)液配方及樣本處理方法18-21
• 2.1.3 樣本全氮含量及含水率測(cè)定21-24
• 2.2 信息采集24-28
• 2.2.1 高光譜圖像信息采集24-25
• 2.2.2 圖像信息采集25-26
• 2.2.3 作物三維形態(tài)信息采集26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 設(shè)施作物氮素和水分脅迫的圖像特征研究29-48
• 3.1 高光譜圖像特征的提取29-35
• 3.1.1 圖像背景分割29
• 3.1.2 高光譜特征波長(zhǎng)提取29-33
• 3.1.3 水分補(bǔ)償因子對(duì)氮素模型的修正33-35
• 3.2 圖像形態(tài)特征提取35-38
• 3.2.1 圖像處理與標(biāo)尺提取35-36
• 3.2.2 形態(tài)特征提取36-38
• 3.3 三維激光掃描形態(tài)特征提取38-42
• 3.3.1 三維掃描數(shù)據(jù)預(yù)處理38-40
• 3.3.2 形態(tài)特征提取40-42
• 3.4 作物長(zhǎng)勢(shì)特征分析42-47
• 3.4.1 生菜長(zhǎng)勢(shì)特征分析42-44
• 3.4.2 不同生長(zhǎng)階段長(zhǎng)勢(shì)特征與氮素的相關(guān)性分析44-46
• 3.4.3 番茄長(zhǎng)勢(shì)特征分析46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 設(shè)施作物氮素水分多特征融合檢測(cè)研究48-52
• 4.1 多傳感信息融合算法的選擇48
• 4.2 基于含水率修正的氮素多特征融合模型建立48-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 作物氮素水分無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)52-68
• 5.1 移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)52-53
• 5.2 小車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-58
• 5.2.1 小車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)54-55
• 5.2.2 小車(chē)在水平路面以最高車(chē)速運(yùn)行的電機(jī)輸出扭矩計(jì)算55-57
• 5.2.3 小車(chē)在最大坡度以最高車(chē)速運(yùn)行的電機(jī)輸出扭矩計(jì)算57-58
• 5.2.4 齒輪減速電機(jī)的選擇58
• 5.3 機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-65
• 5.3.1 第一機(jī)械臂電動(dòng)推桿行程計(jì)算及機(jī)架位置確定60-62
• 5.3.2 第二機(jī)械臂電動(dòng)推桿行程計(jì)算及機(jī)架位置確定62-64
• 5.3.3 第三機(jī)械臂電動(dòng)推桿行程計(jì)算及機(jī)架位置確定64
• 5.3.4 機(jī)械臂的材料64-65
• 5.4 信息采集傳感器布置65-66
• 5.5 移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)的控制66-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 發(fā)表論文和申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利75

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2 王育光,李秀芬,杜春英,季生太,姜麗霞;比利時(shí)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在黑龍江省的應(yīng)用研究[J];黑龍江氣象;2003年03期

3 李衛(wèi)國(guó);李秉柏;王志明;張婭香;黃曉軍;;作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究現(xiàn)狀和展望[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年03期

4 劉繼承;姬長(zhǎng)英;;作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀與展望[J];江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2007年03期

5 程永政;;作物長(zhǎng)勢(shì)多層次聯(lián)合遙感監(jiān)測(cè)研究[J];河南農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年05期

6 武晉雯;張玉書(shū);馮銳;紀(jì)瑞鵬;張淑杰;孫龍_g;陳鵬獅;;遼寧省作物長(zhǎng)勢(shì)遙感評(píng)價(jià)方法[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年36期

7 趙虎;楊正偉;李霖;狄黎平;;作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)的改進(jìn)與比較分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2011年01期

8 錢(qián)永蘭;侯英雨;延昊;毛留喜;吳門(mén)新;何延波;;基于遙感的國(guó)外作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)與產(chǎn)量趨勢(shì)估計(jì)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2012年13期

9 李樹(shù)強(qiáng);孫紅;張彥娥;李民贊;;作物長(zhǎng)勢(shì)信息空間分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2013年11期

10 李劍萍;氣象衛(wèi)星作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)及產(chǎn)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J];氣象科技;2002年02期

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1 張喜杰;李民贊;張彥娥;劉剛;;溫室作物長(zhǎng)勢(shì)的實(shí)時(shí)診斷[A];中國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)與農(nóng)村信息化學(xué)術(shù)研究研討會(huì)論文集[C];2005年

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3 李修華;李民贊;崔笛;張喜杰;;基于光譜學(xué)原理的作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)儀研究進(jìn)展[A];2007年中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

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7 黃文江;張東彥;馬智宏;王秋平;;自主研制的田間成像高光譜儀農(nóng)學(xué)建模研究[A];第八屆成像光譜技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)暨交叉學(xué)科論壇文集[C];2010年

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1 實(shí)習(xí)記者 黃海琳 通訊員 韓俊;我市糧食高產(chǎn)創(chuàng)建示范點(diǎn)作物長(zhǎng)勢(shì)喜人[N];呼和浩特日?qǐng)?bào)(漢);2009年

2 記者 彭溢;“吃”新型化肥 作物長(zhǎng)勢(shì)喜人[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2014年

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4 記者　 朱明堂;我市夏熟作物長(zhǎng)勢(shì)良好[N];徐州日?qǐng)?bào);2006年

5 齊海山;吉林主要糧食作物長(zhǎng)勢(shì)喜人[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2010年

6 記者 付君蘭;午季作物長(zhǎng)勢(shì)較好[N];蕪湖日?qǐng)?bào);2014年

7 記者 任平;祁縣玉米“3414”試驗(yàn)作物長(zhǎng)勢(shì)良好[N];山西科技報(bào);2007年

8 本報(bào)記者 喬林生邋通訊員 孟凡軍;作物長(zhǎng)勢(shì)良好 糧價(jià)或?qū)⒆叩蚚N];期貨日?qǐng)?bào);2007年

9 通訊員　謝振華 記者　徐國(guó)春;黑龍江墾區(qū)3100萬(wàn)畝糧食作物長(zhǎng)勢(shì)空前[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2006年

10 張瑤暉;舟曲越冬作物長(zhǎng)勢(shì)良好[N];甘南日?qǐng)?bào)(漢文版);2006年

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1 付元元;基于遙感數(shù)據(jù)的作物長(zhǎng)勢(shì)參數(shù)反演及作物管理分區(qū)研究[D];浙江大學(xué);2015年

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1 李立;設(shè)施作物長(zhǎng)勢(shì)營(yíng)養(yǎng)信息研究及移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D];江蘇大學(xué);2016年

2 朱洪芬;基于遙感的作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

3 閻曉娟;田塊尺度作物長(zhǎng)勢(shì)與空間變異遙感監(jiān)測(cè)研究[D];西安科技大學(xué);2008年

4 劉尚旺;基于B/S模式的作物長(zhǎng)勢(shì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2009年

5 宋樹(shù)民;基于ARM的溫室作物長(zhǎng)勢(shì)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];西南大學(xué);2009年

6 陳蓉蓉;精確農(nóng)作決策支持系統(tǒng)的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

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