對(duì)作物而言,作物的噴霧是植物保護(hù)的重要形式,而噴霧效果則是衡量植物保護(hù)效果的重要指標(biāo)。精量噴霧技術(shù)是智能植保的重要組成部分,對(duì)發(fā)展適合我國國情的可持續(xù)農(nóng)業(yè)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。如何減少植保噴霧作業(yè)過程中農(nóng)藥使用量和增加作物內(nèi)部霧滴覆蓋率是農(nóng)業(yè)植物保護(hù)的重要研究內(nèi)容,本文根據(jù)CFD的基本原理,基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的仿真平臺(tái),研究了適應(yīng)作物不同生長時(shí)期的大田精量噴霧系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文的主要工作有以下幾個(gè)方面:（1）運(yùn)用雙目視覺技術(shù)獲取作物的三維信息,并據(jù)此數(shù)據(jù)推算噴頭的合理位置。運(yùn)用MATLAB軟件和棋盤格對(duì)雙目攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,以減少植保噴霧作業(yè)過程中農(nóng)藥的使用量為目標(biāo),計(jì)算出噴頭的最佳位置。（2）基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本原理,提出了能增加作物內(nèi)部霧滴覆蓋率的方法,即多方位霧化的方法,并給出了多方位霧化的特征及兩個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方案。運(yùn)用CFD技術(shù),給出了準(zhǔn)靜態(tài)假設(shè)下的噴霧流場仿真建模方法,運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)原始噴霧流場進(jìn)行了仿真分析,從流體流動(dòng)的角度說明了原始噴霧流場的不足。（3）運(yùn)用CFD技術(shù)在噴霧流場仿真建模方法的基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)現(xiàn)多方位霧化目標(biāo)的兩個(gè)方案運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)噴... 

【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)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３作物三維重建過程圖??

２０１５年胡鵬程［７］等人采用了基于圖像序列的三維重建方法對(duì)對(duì)生長前期的??黃瓜、茄子、青椒等作物進(jìn)行了三維重建，并用激光掃描點(diǎn)云的精確三維重建模??型為參照，流程如圖１．２所示。??麵雪??Ｋ＾ＴＶＭｎｔｓ?Ｓｐａｒｓｅｐｋｉｉｔ＾ｃｉｏｕｄ??ｒ？?＿?－?—ｐ＊?—?—?ＢｃｈｈｉｃＩＩｏ—————」Ｐ－——丨?ｒ?—■?－ＣＭＶＳ???＾?ＩＪ?ｒａ＾ｉｎ＾ｌ；??ｓｅｑｕｅｎｃｅ?｜?（ｉｒｆｆｃｅｔｉｏｎ?ｍａｌｔｎｕｎｇ?ＳＦＭ?Ｉ?Ｉ?ＭＶＳ?＊??圖丨．２基于視角立體視覺的作物三維點(diǎn)云生成流程圖??并在三維尺度上對(duì)模型重建質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)估，證明了該方法具有較高的精度。??２０１５年ＳｙｌｖａｉｎＪａｙ［８］等人采用了基于圖像序列的三維重建方法，用開源軟件??Ｍｅｓｈｌａｂ對(duì)白菜等作物進(jìn)行三維重建，結(jié)果如圖１．３所示，株高估計(jì)的Ｒ２達(dá)到??０．９９。??■邏國??圖１．３作物三維重建過程圖??］．２．２氣流輔助式噴霧的研究現(xiàn)狀??多年來，國內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)氣流輔助式噴霧機(jī)進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，針對(duì)氣流輔??助式噴霧機(jī)施藥作業(yè)過程中藥液霧滴飄移、穿透和沉積分布特性進(jìn)行了大量的試??驗(yàn)測量、性能對(duì)比及改進(jìn)研究。??３??

有作物的條件下氣流輔助式噴霧系統(tǒng)的各種操作參數(shù)組合對(duì)噴霧效果的影響，并??優(yōu)化了操作參數(shù)的組合，評(píng)估了其對(duì)霧滴飄移特性的影響。??２００５年Ｄｅｌｅｔｅ１２５＾人利用ＣＦＸ軟件建立了如圖１．５所示氣流輔助式噴霧機(jī)??氣流速度分布的仿真模型。??ｖｅｌｏｃｉｔｙ?Ｖ?Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ??ｙ?＼?ｌａｙ－ｏｕｔ?ｏｆ??ｍ?＾?ｉｎｔｅｒｎａｌ??Ｓ?／?ｄｅｆｌｅｃｔｏｒｓ??Ｚ?（Ｔｒａｎｓｖｅｒｊ＾?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ＞Ｎ???ｉｔ?４?Ｙ?（Ｈｅｉｇｈｔ）??Ｘ?ｉＮｏｒａｕｉｌ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ??圖１．５橫流式氣流輔助噴霧機(jī)示意圖??在不考慮氣流與作物枝冠相互作用的條件下，研究了拖拉機(jī)行駛速度和風(fēng)扇??轉(zhuǎn)速對(duì)氣流速度分布特性的影響，并通過實(shí)驗(yàn)測量對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果??顯示，仿真研究和實(shí)驗(yàn)測量的結(jié)果基本吻合。??２００６年Ｂａｅｔｅｎｓ【２６４人利用ＣＦＸ軟件建立了?Ｈａｒｄｉ?Ｃｏｍｍａｎｄｅｒ型風(fēng)幕式噴??桿噴霧機(jī)霧滴飄移的三維仿真模型，如圖１．６所示。??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談棉花各個(gè)生長期病蟲害的動(dòng)態(tài)研究[J]. 高強(qiáng).  農(nóng)民致富之友. 2016(16)
[2]基于Rank變換的農(nóng)田場景三維重建方法[J]. 翟志強(qiáng),杜岳峰,朱忠祥,郎健,毛恩榮.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(20)
[3]基于SURF算法的綠色作物特征提取與圖像匹配方法[J]. 張志斌,趙帥領(lǐng),羅錫文,魏鳳岐.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
[4]基于多視角立體視覺的植株三維重建與精度評(píng)估[J]. 胡鵬程,郭焱,李保國,朱晉宇,馬韞韜.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]基于暗原色的農(nóng)機(jī)具視覺導(dǎo)航線提取算法[J]. 李勇,丁偉利.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]基于NO2-顯色反應(yīng)的抗?jié)裥試婌F霧滴密度和大小的檢測體系[J]. 鄭琦琦,吳堅(jiān).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]PWM變量噴霧系統(tǒng)動(dòng)態(tài)霧滴分布均勻性實(shí)驗(yàn)[J]. 蔣煥煜,周鳴川,李華融,蔣卓華.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]基于ICEM CFD對(duì)汽輪機(jī)末級(jí)三維葉片流場網(wǎng)格劃分方法的優(yōu)化[J]. 王純,劉艷梅,周濤,余興剛,謝誕梅.  汽輪機(jī)技術(shù). 2012(05)
[9]風(fēng)幕式氣力輔助靜電噴霧沉積特性[J]. 王軍鋒,張娟娟,王貞濤,霍元平,王澤.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]基于CFD的果園風(fēng)送式噴霧機(jī)霧滴分布特性分析[J]. 祁力鈞,趙亞青,王俊,冀榮華,莽璐.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(02)

博士論文
[1]超高地隙噴桿噴霧機(jī)風(fēng)幕系統(tǒng)試驗(yàn)研究與仿真分析[D]. 張鐵.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2012

碩士論文
[1]脈寬調(diào)制（PWM）變量噴霧及視覺輔助對(duì)靶植保技術(shù)研究[D]. 周鳴川.浙江大學(xué) 2015
[2]袋式除塵器噴吹清灰系統(tǒng)及氣流流場的研究[D]. 辛龍勝.青島科技大學(xué) 2010
[3]基于雙目立體視覺的雜草定位技術(shù)研究[D]. 熊鋒.江蘇大學(xué) 2008
[4]基于立體視覺的樹木圖像深度信息提取研究[D]. 馬凱.南京林業(yè)大學(xué) 2007



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