發(fā)布時間：2020-04-20 19:49

【摘要】：剝凈率是體現(xiàn)玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置工作性能的重要參數(shù)指標(biāo)之一，能夠直觀、有效地反映剝皮裝置的工作狀況，因此快速準確地檢測出玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置的剝凈率具有重要的作用。隨著信息技術(shù)的飛速進步，圖像處理技術(shù)越來越多地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)當(dāng)中。采用灰度圖像處理時，原圖像有效信息會過多流失；隨著計算機信息處理能力和圖像采集設(shè)備精度的快速提高，彩色圖像處理技術(shù)以其更多更久地保留了原圖像的有效信息，得到了前所未有的諸多關(guān)注。因此，將彩色圖像處理技術(shù)應(yīng)用到玉米聯(lián)合收割機剝皮裝置剝凈率的研究，成為了一種新的研究剝凈率的途徑。 本文研究了基于彩色圖像分割的玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置的剝凈率。首先，構(gòu)建圖像采集的硬件裝置，手動工業(yè)鏡頭連接在數(shù)字工業(yè)相機上，數(shù)字相機采集傳輸卡插在PC機主板插槽內(nèi)，再通過網(wǎng)線將數(shù)字工業(yè)相機與PC機相連。構(gòu)建好硬件采集裝置之后，運行圖像采集軟件，調(diào)節(jié)相機鏡頭的聚焦環(huán)和光圈，將拍攝的經(jīng)過剝皮后的玉米果穗和殘留苞葉的照片，以JEPG的格式存入PC機中。 對拍攝所得的圖像進行預(yù)處理操作。通過使用彩色圖像直方圖均衡化的方法進行圖像增強處理。在RGB顏色空間內(nèi)，將原圖像變換成R、G、B三個分量，分別對三分量進行直方圖均衡化，利用直方圖均值化后的三分量重新構(gòu)造RGB圖像，得到增強后的彩色圖像。利用矢量中值濾波法對原圖像去噪。 利用改進的k均值聚類分割法對預(yù)處理后的圖像進行彩色圖像分割。對圖像進行HSV模型變換，求出H分量的直方圖，根據(jù)其直方圖波峰的數(shù)量估計聚類數(shù)目。再對圖像進行L*a*b*模型變換，根據(jù)估計的聚類數(shù)目，自動獲得聚類中心，對圖像進行聚類分割，分別得到玉米果穗和殘留玉米苞葉的彩色分割圖像。 分別對分割后的玉米果穗彩色圖像和殘留玉米苞葉彩色圖像進行灰度化處理，之后再分別進行二值化處理。對得到的二值化圖像分別進行圖像的區(qū)域連通和標(biāo)記，去除非目標(biāo)對象，，統(tǒng)計剝凈的玉米果穗數(shù)和經(jīng)過剝皮的玉米果穗數(shù)，計算二者的比值即為傳統(tǒng)的玉米剝凈率。同時，計算出殘留苞葉所占的像素數(shù)與玉米果穗所占的像素數(shù)，計算玉米果穗所占的像素數(shù)與上述二者所占像素總數(shù)的比值，進一步說明玉米的剝凈程度。設(shè)計了一套剝凈率的計算系統(tǒng)界面，該界面能夠較為直觀、準確地顯示各主要圖像處理和計算結(jié)果。 實驗結(jié)果證明了本文提出的研究方法能夠較為有效地得出玉米聯(lián)合收獲機剝皮裝置的剝凈率，但由于過分割的影響，剝凈率計算結(jié)果出現(xiàn)偏差。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S225.51

【參考文獻】

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本文編號：2634898