在目前的中國(guó),近80%的施藥作業(yè)仍采用將農(nóng)藥大范圍噴灑在作物上的方式,農(nóng)藥利用率只有20%左右,其余的80%流失到土壤、水源中,造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)和環(huán)境污染,同時(shí)也會(huì)影響到農(nóng)作物的銷售、食用和出口。變量施藥是一種新型的農(nóng)藥施用策略,它通過獲取農(nóng)田中不同區(qū)域的病害差異性信息,制定不同的施藥處方,以達(dá)到即能夠有效控制病蟲害發(fā)展,又能保證生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)藥利用率的目的。為了最終實(shí)現(xiàn)較精準(zhǔn)的對(duì)靶施藥,本論文根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外在變量施藥器械上的相關(guān)研究,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,提出了一種基于立體視覺的植物病斑定位獲取技術(shù),并根據(jù)該技術(shù)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的病害信息檢測(cè)和對(duì)靶施藥系統(tǒng)。該技術(shù)的工作方式如下：1)首先通過搭載在移動(dòng)平臺(tái)上的立體視覺單元,定位植株空間坐標(biāo)。2)根據(jù)植株空間坐標(biāo),通過反向運(yùn)動(dòng)學(xué)求解得到搭載在平臺(tái)上的機(jī)械臂伺服各關(guān)節(jié)變量,從而控制機(jī)械臂末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)抵達(dá)相應(yīng)空間位位姿。3)機(jī)械臂末端搭載CCD相機(jī),采集清晰的植株病害信息圖像,通過圖像處理,獲取葉片上病斑比例。4)根據(jù)病斑比例,得到相應(yīng)的施藥處方,并將施藥處方傳遞給變量施藥單元,由其完成變量噴施。本文主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下：1)對(duì)本論文中提出的... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２四自由度機(jī)械臂實(shí)物??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?４Ｒ?ｒｏｂｏｔｉｃ?ａｒｍ??

算病斑所占比例，并以此確定施藥量。??２．２．４變量施藥單元??變量施藥單元的結(jié)構(gòu)如圖２－４所示。單元中，藥箱通過隔膜泵連接主管道，隔膜泵接??噴藥裝置變速箱，噴藥裝置變速箱接驅(qū)動(dòng)噴藥汽油機(jī)及噴藥離合器，主管道上設(shè)置電動(dòng)球??閥構(gòu)成分路，一路連接進(jìn)藥管，一路連接回流管，回流管的另一端連接藥箱，進(jìn)藥管連接??至位于機(jī)械臂末端的噴頭。流量傳感器和電磁閥設(shè)置于進(jìn)藥管分路上。單片機(jī)系統(tǒng)綜合接??收到的施藥信息及流量傳感器信號(hào)控制電磁閥開啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施藥。相鄰的噴頭間??設(shè)置導(dǎo)流板，調(diào)整導(dǎo)流板的角度可以相應(yīng)地改變噴頭的噴施范圍。單片機(jī)系統(tǒng)釆用??ＡＴ８９Ｓ５２單片機(jī)，采用外接電源供電。??１???????計(jì)??Ｉｆ?＜－噴頭?＜——電磁閥—單片機(jī)一算??１?機(jī)?????＞流量傳感器???圖２－４變量施藥單元結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖａｒｉａｎｔ?ｓｐｒａｙｉｎｇ?ｕｎｉｔ??１０??

??相對(duì)另一臺(tái)相機(jī)在世界坐標(biāo)系中的相對(duì)位置，如圖３－７所示。??Ｐ??／?ｊ平移ｒ?１?旋轉(zhuǎn)及??０丨?０，??圖３－７左右相機(jī)空間幾何位置??Ｆｉｇｕｒｅ?３－７?Ｔｈｅ?ｓｐａｃｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｅｆｔ?ａｎｄ?ｒｉｇｈｔ?ｃａｍｅｒａｓ??空間中的任意一點(diǎn)尸，在左右相機(jī)的成像平面中都能找到對(duì)應(yīng)的成像點(diǎn)。以左相機(jī)光??心０／為原點(diǎn)，點(diǎn)尸相對(duì)于光心０／的觀察位置為Ｐ，，而相對(duì)于右相機(jī)光心ａ的觀察位置為??Ｐｒ。該點(diǎn)的世界坐標(biāo)與左右相機(jī)成像平面坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系式為：??Ｐ．＝Ｒ，Ｐ?＋?Ｔ，??‘?（３－２４）??Ｐ＾＝Ｒ＾Ｐ＋ｌ??相應(yīng)的從圖３－７中可以看出，左右相機(jī)成像平面間的旋轉(zhuǎn)矩陣ｉ？和平移向量Ｔ可以按??下式進(jìn)行計(jì)算：??Ｒ?＝?Ｒ，Ｒ，Ｔ??（３－２５）??Ｔ?＝?Ｔ＾－ＲＴ，?、?）??利用前面所述的相機(jī)標(biāo)定理論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于圖像處理的黃瓜葉部病害識(shí)別研究[D]. 李旺.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]基于雙目立體視覺的相位匹配算法研究[D]. 胡海.中南大學(xué) 2013
[5]結(jié)構(gòu)光投影三維輪廓測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定[D]. 符紅.浙江大學(xué) 2013
[6]五自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)和控制仿真分析[D]. 任崇軒.華南理工大學(xué) 2012
[7]農(nóng)藥變量施藥控制系統(tǒng)研究[D]. 王錦江.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2007
[8]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像處理算法的研究[D]. 文華.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[9]基于機(jī)器視覺的室內(nèi)模擬農(nóng)藥精確對(duì)靶施用系統(tǒng)研究[D]. 葛玉峰.南京林業(yè)大學(xué) 2003
[10]基于雙目立體視覺的計(jì)算機(jī)三維重建[D]. 段華.南京航空航天大學(xué) 2003



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