植保機械對病蟲草害的防治發(fā)揮著極其重要的作用。雖然近年來我國植保機械取得了諸多成果,但仍不能滿足當前農業(yè)發(fā)展的需要。由于大面積機械化作業(yè)需求的不斷增多以及農村勞動力的不斷流失,因此,植保機械的自動化、智能化改造對于解決當前面臨的難題具有重要意義�；谝陨显�,本文以噴藥機田間自行走控制為研究對象。從田間行走道路圖像處理和噴藥機自行走控制兩方面出發(fā),對田間行走道路圖像的預處理方法和道路中心位置確定方法進行了研究,為噴藥機自行走控制提供偏移數(shù)據;同時,通過實驗對圖像分割效果和田間自行走效果等進行了研究,主要結論如下:（1）圖像預處理主要包括色彩空間選擇、灰度化處理、濾波處理和閾值分割等,該部分直接影響到圖像后處理部分的穩(wěn)定性和準確性。分析表明:a.YCb Cr色彩空間實時性好、光照適應強且對復雜道路具有較強分割能力;b.分量法簡單、快速、效果較好;c.雙邊濾波的效果最好但實時性最差,中值濾波較雙邊濾波效果稍差但實時性較好,而均值和高斯濾波實時性雖好但效果很差;d.最大類間方差法簡單、高效和便于理解且對于該田間道路圖像的分割效果較好。（2）行走道路中心位置主要通過對預處理后的圖像進行像素統(tǒng)計... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻綜述
    1.1 植保機械與農業(yè)病蟲害防治
    1.2 國內外植保機械的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外植保機械研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內植保機械研究現(xiàn)狀
    1.3 國內植保機械的存在的問題
    1.4 國內植保機械發(fā)展趨勢
第2章 緒論
    2.1 研究的目的及意義
    2.2 研究的主要內容
第3章 田間行走道路圖像處理研究
    3.1 圖像處理路線
    3.2 色彩空間的分類及選擇
        3.2.1 RGB色彩空間
        3.2.2 HSI色彩空間
        3.2.3 YCb Cr色彩空間
        3.2.4 色彩空間選擇及實現(xiàn)
    3.3 灰度化處理
    3.4 圖像分割
        3.4.1 常用分割技術
        3.4.2 最大類間方差法
    3.5 濾波處理
        3.5.1 均值濾波
        3.5.2 高斯濾波
        3.5.3 雙邊濾波
        3.5.4 中值濾波
        3.5.5 各類濾波方法的比較選擇
    3.6 行走道路中心位置確定
        3.6.1 像素統(tǒng)計
        3.6.2 高斯擬合確定行走道路中心位置
        3.6.3 人為確定行走道路中心位置
        3.6.4 中心位置誤差及實際誤差距離計算
    3.7 噴藥機偏移判定
    3.8 本章小結
第4章 噴藥機整機設計
    4.1 噴藥機整機組成
    4.2 圖像采集部分
    4.3 驅動及轉向部分
        4.3.1 前輪轉向部分
        4.3.2 后輪驅動部分
    4.4 本章小結
第5章 噴藥機自行走控制設計研究
    5.1 自行走控制系統(tǒng)組成
        5.1.1 田間行走道路圖像處理部分
        5.1.2 驅動及轉向控制部分
    5.2 PLC系統(tǒng)設計
        5.2.1 PLC功能配置
        5.2.2 控制系統(tǒng)的I/O分配
        5.2.3 噴藥機電氣控制電路設計
        5.2.4 PLC程序設計
    5.3 力控組態(tài)的設計
        5.3.1 I/O設備添加
        5.3.2 數(shù)據庫管理設計
        5.3.3 組態(tài)界面設計
        5.3.4 功能變量設計
    5.4 Simulink與力控組態(tài)的OPC通訊
        5.4.1 OPC技術
        5.4.2 Simulink與力控組態(tài)的OPC連接
    5.5 Simulink控制系統(tǒng)設計
        5.5.1 Simulink建模
        5.5.2 田間行走道路圖像處理系統(tǒng)
        5.5.3 自行走控制系統(tǒng)
    5.6 本章小結
第6章 噴藥機田間實驗研究
    6.1 圖像分割效果及行走道路中心位置確定實驗
        6.1.1 實驗方案及評價指標
        6.1.2 普通道路實驗結果及分析
        6.1.3 復雜道路實驗結果及分析
        6.1.4 各道路類型實驗結果對比分析
    6.2 噴藥機田間自行走實驗
        6.2.1 實驗方案
        6.2.2 實驗結果測量及分析
第7章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
發(fā)表的論文及參加的課題


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于激光雷達與機器視覺相結合的植保機械導航方式的研究[J]. 張永澤,艾長勝.  科技尚品. 2016(01)
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博士論文
[1]噴藥機器人雜草識別與導航參數(shù)獲取方法研究[D]. 唐晶磊.西北農林科技大學 2010

碩士論文
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[4]基于機器視覺的甘藍識別及定位研究[D]. 李少華.西南大學 2014
[5]雙邊濾波理論及其在遙感圖像處理中的應用研究[D]. 蔣輝.西南交通大學 2014
[6]農作物病蟲害專業(yè)化防治服務體系構建研究[D]. 黎奇林.湖南農業(yè)大學 2013
[7]分水嶺算法在圖像分割中的應用研究[D]. 張毅.廣東工業(yè)大學 2013
[8]雙邊濾波算法的快速實現(xiàn)及其在圖像處理的應用[D]. 李俊峰.南方醫(yī)科大學 2013
[9]圖像閾值分割算法研究[D]. 謝鵬鶴.湘潭大學 2012
[10]基于計算機視覺的道路識別方法的研究[D]. 董瑞先.青島大學 2010



本文編號：2998323