【摘要】：美國(guó)白蛾是世界性檢疫害蟲,自1979年傳入我國(guó)遼寧省丹東地區(qū)之后,其危害面積呈逐年增加的趨勢(shì),對(duì)農(nóng)作物、林木、果樹等造成了嚴(yán)重的危害,已嚴(yán)重威脅到林業(yè)資源的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。為了有效地應(yīng)對(duì)白蛾對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重危害,本文進(jìn)行了美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕噴藥機(jī)器人的視覺伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)可以適應(yīng)美國(guó)白蛾網(wǎng)幕分布不規(guī)則的特點(diǎn),根據(jù)網(wǎng)幕深度信息,控制PWM實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)變量噴藥,該系統(tǒng)可以有效提高農(nóng)藥利用率,減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)可降低勞動(dòng)強(qiáng)度。主要的研究?jī)?nèi)容如下:(1)視覺伺服控制系統(tǒng)的視覺設(shè)計(jì):使用相機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕的圖像采集,利用中值濾波和梯度銳化的方法對(duì)采集的圖像進(jìn)行去噪和圖像增強(qiáng)處理,然后使用選擇性搜索的方法得到候選區(qū)域,根據(jù)設(shè)定的閾值用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)模型對(duì)其評(píng)分,將網(wǎng)幕從圖片中提取出來。(2)視覺伺服控制系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì):根據(jù)美國(guó)白蛾幼蟲網(wǎng)幕分布不規(guī)則的特點(diǎn),提出了一種逐行掃描的方法,定位圖像中網(wǎng)幕精確位置,通過建立坐標(biāo)系標(biāo)定網(wǎng)幕的實(shí)際位置,根據(jù)網(wǎng)幕的密集程度控制系統(tǒng)PWM,對(duì)網(wǎng)幕進(jìn)行精準(zhǔn)變量噴藥。(3)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試:使用實(shí)驗(yàn)樣機(jī)和仿真樹進(jìn)行了精準(zhǔn)變量噴藥實(shí)驗(yàn)測(cè)試,確定了占空比和流量、壓力的定性關(guān)系;其次進(jìn)行光照強(qiáng)度和風(fēng)速實(shí)驗(yàn),確定光照強(qiáng)度和風(fēng)速對(duì)系統(tǒng)圖像采集及精準(zhǔn)變量噴藥的影響。通過實(shí)驗(yàn)確定了視覺伺服控制系統(tǒng)的工作條件,結(jié)果表明,視覺伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)變量噴藥,對(duì)目標(biāo)的覆蓋率達(dá)到90%以上。
【圖文】：

聊城大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文圖 1-1 美國(guó)白蛾白蛾食譜廣泛，可危害包括林木、果樹、花卉、農(nóng)作物和蔬菜在內(nèi)；繁殖量大，一頭雌蛾一次可產(chǎn)卵 800～2000 粒，年平均繁殖后代多可達(dá) 2 億頭以上[4]；適應(yīng)性強(qiáng)，，幼蟲有極強(qiáng)的耐寒冷、耐高溫、 天不取食仍能正常繁殖；傳播途徑廣，一年四季均可隨各種交通工危害嚴(yán)重，爆發(fā)時(shí)一夜之間能吃光一片果園，是危害嚴(yán)重的世界重威脅到我國(guó)林業(yè)資源的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，國(guó)務(wù)院曾下發(fā)專門防知，足以說明防治工作的緊迫性[7]。美國(guó)白蛾危害照如下圖 1-2 所示

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀藥技術(shù)能夠根據(jù)幼蟲網(wǎng)幕分布的不同定點(diǎn)噴灑藥液，有效的提高保護(hù)勞動(dòng)者的健康、減少了環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生和意義[10]。針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)國(guó)內(nèi)外科研人員對(duì)自動(dòng)化噴霧作業(yè)方式行了研究，基于傳統(tǒng)的霧化噴霧方式設(shè)計(jì)制作了許多噴霧作業(yè)機(jī)研究：馬偉等人研制了出風(fēng)口自調(diào)節(jié)風(fēng)送變量噴藥機(jī)器人（圖人在溫室高溫高濕環(huán)境中進(jìn)行噴藥作業(yè)，采用風(fēng)送方式作業(yè)能夠性，增大覆蓋范圍，非常有助于設(shè)施環(huán)境的施藥作業(yè)，減輕勞動(dòng)精度，保護(hù)作業(yè)人員健康同時(shí)節(jié)省農(nóng)藥用量[11]。維機(jī)械有限公司研制了一臺(tái)履帶式遙控噴藥共享機(jī)器人（圖 1-改變了傳統(tǒng)的噴藥方式，采用遙控的方法進(jìn)行噴藥，較傳統(tǒng)噴藥了工作效率[12]。
【學(xué)位授予單位】：聊城大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 李陽(yáng);張欣;張濤;楊卓東;楊臣君;;一種保留圖像邊緣的自適應(yīng)中值濾波器算法[J];通信技術(shù);2015年12期

2 李亞峰;;基于圖像分解的稀疏正則化多區(qū)域圖像分割方法[J];電子學(xué)報(bào);2015年09期

3 馬偉;馮青春;王秀;孫貴芹;;溫室智能裝備系列之六十七 出風(fēng)口自調(diào)節(jié)風(fēng)送變量噴藥機(jī)器人開發(fā)及試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝);2015年10期

4 紀(jì)純陽(yáng);彭儒勝;苘勝軍;矯麗曼;林曉峰;吳建軍;楊森;;美國(guó)白蛾的危害與防治措施[J];防護(hù)林科技;2012年02期

5 韋有東;;美國(guó)白蛾的發(fā)生特點(diǎn)及防治措施[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2011年20期

6 樊亞軍;;基于梯度銳化和小波變換的圖像邊緣檢測(cè)[J];裝備制造技術(shù);2007年08期

7 劉軍強(qiáng);王建斐;;工業(yè)射線底片圖像數(shù)字化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

8 董劍鋒;劉海峰;;利用Third Controller實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊[J];石油化工自動(dòng)化;2006年05期

9 王雅君;美國(guó)白蛾生物學(xué)特性及防治方法[J];河北林業(yè)科技;2000年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李光葉;雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制研究[D];天津大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙晨雪;基于可穿戴傳感器的人體行為識(shí)別研究[D];南京郵電大學(xué);2018年

2 常來振;建筑工地?fù)P塵和噪聲在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];聊城大學(xué);2018年

3 徐俊鋒;基于STM32的工程車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[D];華東理工大學(xué);2017年

4 王夢(mèng)來;復(fù)雜場(chǎng)景監(jiān)控視頻事件檢測(cè)[D];北京郵電大學(xué);2017年

5 覃楊微;高效率視頻編碼（HEVC）幀間預(yù)測(cè)算法研究[D];重慶郵電大學(xué);2016年

6 何雨霖;Modbus協(xié)議通信節(jié)點(diǎn)的FPGA實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱理工大學(xué);2016年

7 張永亮;超聲彈性成像在乳腺腫瘤診斷中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2015年

8 杜曉琳;薄鋼板搭接焊縫的視覺特征檢測(cè)[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

9 李勇;智能監(jiān)控系統(tǒng)自適應(yīng)中值濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2014年

10 朱慧蕾;基于馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的道路圖像分割[D];南京理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2650223