在果樹的生長過程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生各類病蟲害。常用的防治方法就是化學(xué)防治。化學(xué)防治在使用過程中,如果方法不當(dāng),會(huì)造成農(nóng)藥殘留,對(duì)周圍環(huán)境造成污染。對(duì)靶噴藥技術(shù)的核心是獲取靶標(biāo)信息,實(shí)現(xiàn)按需施藥,提高農(nóng)藥噴施效率。靶標(biāo)探測技術(shù)主要面臨幾個(gè)問題:(1)激光雷達(dá)靶標(biāo)探測技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜;(2)超聲傳感靶標(biāo)探測技術(shù)成本高;(3)紅外光靶標(biāo)探測技術(shù)探測距離有限;(4)機(jī)器視覺靶標(biāo)探測技術(shù)響應(yīng)速度慢。針對(duì)這些問題,使用微軟Kinect設(shè)備獲取果樹視頻,將彩色和深度信息優(yōu)勢融合在一起,利用圖像分割檢測出果樹葉墻區(qū)域(Leaf-Wall-Area,LWA),創(chuàng)新提出由LWA的平均距離和LWA密度組成的精準(zhǔn)噴施算法,可自動(dòng)調(diào)整噴頭的噴灑距離和農(nóng)藥的噴施量;并且提出了基于樣條區(qū)域的葉墻區(qū)域(LWA)平均距離計(jì)算方法以及基于路徑偏差的噴施路徑規(guī)劃方法,實(shí)現(xiàn)了葡萄園精準(zhǔn)噴施路徑規(guī)劃,最終達(dá)到果樹精準(zhǔn)噴施效果。主要工作如下:1.針對(duì)LWA的檢測容易受復(fù)雜背景影響的問題,提出了將彩色和深度信息優(yōu)勢融合在一起的LWA檢測及分割方法。提出了實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,通過圖像的預(yù)處理算法,彩色分層、圖像分割等,完成對(duì)從果園...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容和方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 算法流程圖
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
2 果樹葉墻區(qū)域面積LWA檢測技術(shù)綜述
    2.1 果樹葉墻區(qū)域面積LWA的定義
    2.2 LWA劑量表達(dá)式
    2.3 劑量的廣泛性
    2.4 LWA的應(yīng)用研究
    2.5 本章小結(jié)
3 噴施設(shè)備及視頻圖像采集部分的硬件搭建
    3.1 噴施設(shè)備的搭建
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和條件
        3.1.2 噴施噴頭的設(shè)計(jì)
        3.1.3 檢測實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.2 視頻圖像采集部分的硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 Kinect設(shè)備型號(hào)及結(jié)構(gòu)
        3.2.2 Kinect在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
    3.3 視頻圖像采集部分的軟件設(shè)計(jì)
        3.3.1 配置開發(fā)環(huán)境
        3.3.2 視頻圖像轉(zhuǎn)換及采集
        3.3.3 景深數(shù)據(jù)處理
    3.4 本章小結(jié)
4 LWA檢測及分割方法
    4.1 LWA區(qū)域檢測基本原理
        4.1.1 檢測LWA的相關(guān)研究
        4.1.2 預(yù)處理算法
        4.1.3 目標(biāo)樹的提取
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    4.3 LWA區(qū)域檢測方法
    4.4 本章小結(jié)
5 LWA密度檢測算法及分析
    5.1 LWA密度檢測算法
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.2.1 同一棵樹不同位置得到的LWA密度數(shù)據(jù)的討論
        5.2.2 LWA密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
    5.3 本章小結(jié)
6 最佳噴施距離測算方法
    6.1 問題的提出
    6.2 LWA平均距離數(shù)學(xué)模型
    6.3 最佳噴施距離公式
    6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        6.4.1 LWA平均距離的實(shí)驗(yàn)和分析
        6.4.2 最佳噴施距離結(jié)果與分析
    6.5 本章小結(jié)
7 噴施路徑規(guī)劃算法
    7.1 問題的提出
    7.2 噴施控制軟件框架設(shè)計(jì)
    7.3 噴施參數(shù)估計(jì)及路徑規(guī)劃方法
        7.3.1 LWA分割算法
        7.3.2 基于樣條區(qū)域的LWA平均距離檢測方法
        7.3.3 噴施路徑規(guī)劃方法
        7.3.4 噴施距離測算
        7.3.5 路徑偏差計(jì)算
        7.3.6 路徑矯正及規(guī)劃線的生成
    7.4 噴施系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        7.4.1 系統(tǒng)測試環(huán)境
        7.4.2 算法處理速度檢測試驗(yàn)
        7.4.3 噴施距離測算結(jié)果及對(duì)比分析
        7.4.4 路徑偏差計(jì)算結(jié)果及分析
    7.5 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 研究結(jié)論
    8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡介
致謝



本文編號(hào)：3848242