本文關(guān)鍵詞：田間作物對靶噴施機器人關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年

田間作物對靶噴施機器人關(guān)鍵技術(shù)研究

馬锃宏  

【摘要】：作物噴施是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)。為實現(xiàn)噴施藥劑的高效利用,本文以田間移栽種植的花椰菜為對象,展開田間作物對靶噴施機器人關(guān)鍵技術(shù)研究,提出了作物和作物行視覺信息獲取方法,設(shè)計了基于自主橫移輔助人工駕駛的對行控制方法、以及基于機器視覺的作物對靶噴施控制方法。在此基礎(chǔ)上研制了對靶噴施機器人系統(tǒng),并進行了試驗與分析。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下： (1)研究了基于顏色和作物分布特征的作物識別與定位方法。采用(G-R)(G-B)固定閾值對作物圖像進行背景分割,對分割后的圖像行向投影或列向投影得到像素直方圖,采用最大類間方差求出像素直方圖中波峰波谷的分割閾值,對閾值以上的像素直方圖全搜索找出波峰區(qū)域邊界,即為作物行或作物區(qū)域邊界。根據(jù)移栽種植具有行距相等的特征,設(shè)計了與行距最大匹配度的濾波方法,使圖像檢測作物行數(shù)與實際作物行數(shù)相匹配,保證了后續(xù)圖像處理的正確進行。對多幀作物圖像進行作物識別試驗的結(jié)果表明,算法平均耗時為18ms,平均正確識別率為94.93%,平均錯誤識別率為5.07%。 (2)研究了基于最小二乘法的作物行中心線提取方法。采用投影搜索法識別與定位各作物區(qū)域邊界,對各作物區(qū)域同向邊界求均值確定作物中心坐標(biāo),以圖像中間作物行區(qū)域內(nèi)所有作物中心為數(shù)據(jù)點,采用最小二乘法擬合直線,該方法準(zhǔn)確度高,耗時短。 (3)研究了基于自主橫移輔助人工駕駛的對行控制方法。通過駕駛轉(zhuǎn)向信息指示作業(yè)人員操作拖拉機駕駛轉(zhuǎn)向調(diào)整拖拉機相對壟畦位姿,同時消除較大的對行偏差,采用基于機器視覺的自主橫移進一步消除對行偏差,從而實現(xiàn)輔助人工駕駛對行控制。依次進行“人工駕駛對行”、“駕駛指示輔助人工駕駛對行”以及“駕駛指示和自主橫移輔助人工駕駛對行”3步試驗,結(jié)果表明,前進速度為0.161m/s時,對行偏距均值依次為42mm、30mm、20mm。 (4)研究了基于機器視覺的對靶噴施控制方法。采用機器視覺檢測噴頭作物間距和作物冠寬,融合實時測速和計時定位噴頭與作物區(qū)域邊界的相對位置,定時控制噴頭靠近作物時開啟噴施,離開作物時關(guān)閉噴施,實現(xiàn)作物對靶噴施。對靶噴施試驗結(jié)果表明,前進速度為0.609m/s時,有效噴施率為85.88%,誤噴率為11.76%。 (5)研制了田問作物對靶噴施機器人系統(tǒng),主要由視覺系統(tǒng)、橫移機構(gòu)、噴施水路、控制系統(tǒng)、拖拉機動力等構(gòu)成。設(shè)計了以汽油發(fā)電機為主的多級電源結(jié)構(gòu),為控制系統(tǒng)提供電源,并對拖拉機一路液壓輸出改造設(shè)計為兩路輸出,分別提供橫移機構(gòu)和前置三點懸掛的液壓動力源。對行和對靶噴施綜合試驗結(jié)果表明,前進速度為0.609m/s時,有效噴施率為81.18%,誤噴率為15.29%。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S49;TP242
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖世盛;;蔬菜缺素癥狀及葉面施肥技術(shù)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2009年21期

2 鄒華燕;;我國農(nóng)藥對環(huán)境的影響現(xiàn)狀及對策[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2010年16期

3 王樹芳;;農(nóng)作物葉面施肥的作用及技術(shù)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2011年03期

4 馮國良,李太福,鐘秉翔,劉玉成,李膺;純滯后控制系統(tǒng)采樣周期的選擇[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年06期

5 丁凡;姚健娣;笪靖;崔劍;張策;;高速開關(guān)閥的研究現(xiàn)狀[J];中國工程機械學(xué)報;2011年03期

6 傅錫敏;薛新宇;;基于我國施藥技術(shù)與裝備現(xiàn)狀的發(fā)展思路[J];中國農(nóng)機化;2008年06期

7 鄧巍;何雄奎;張錄達;曾愛軍;宋堅利;鄒建軍;;自動對靶噴霧靶標(biāo)紅外探測研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2008年10期

8 陳樹人;栗移新;毛罕平;沈?qū)殗?張玉珠;陳斌;;基于光譜分析技術(shù)的作物中雜草識別研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2009年02期

9 蔣紅梅;;計算機控制系統(tǒng)中采樣周期的確定[J];工業(yè)控制計算機;2005年11期

10 吳敏;農(nóng)藥污染對土壤的影響及防治措施[J];耕作與栽培;2003年06期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王濤;何金戈;廖宇蘭;李粵;梁棟;;植物保護噴霧機械的發(fā)展研究狀況綜述[J];安徽農(nóng)學(xué)通報;2008年21期

2 李秋菊;;不同濃度氨基酸葉面肥對大白菜生長的影響[J];安徽農(nóng)學(xué)通報(上半月刊);2010年09期

3 劉汝英;潘淑穎;孫長春;徐保民;齊君;;不同土壤類型對納米TiO_2的吸附性研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年18期

4 安愛琴;聶永芳;王宏強;;機器視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年07期

5 安愛琴;余澤通;王宏強;聶永芳;;機器視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年12期

6 邵剛;毛罕平;;農(nóng)業(yè)機械機器視覺導(dǎo)航研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年14期

7 李偉華;袁仲;張慎舉;;農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀與控制措施[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年33期

8 馬兆敏;胡波;黃玲;李克儉;;利用機器視覺識別雜草圖像特征的研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年07期

9 馬兆敏;胡波;黃玲;李克儉;;雜草識別中圖像分割技術(shù)的研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年19期

10 趙博;毛恩榮;毛文華;;農(nóng)用車輛視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年16期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈兵;衡偉;劉莉;葉振風(fēng);朱立武;;碭山酥梨葉片礦質(zhì)元素含量年變化及其相關(guān)性分析[A];梨科研與生產(chǎn)進展（五）[C];2011年

2 黃進;胡英;馬孜;汪洋;;弧形掃描系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

3 劉偉鋒;張卓;王延江;;基于光線衰減的深度獲取方法[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會B卷[C];2011年

4 李學(xué)東;全權(quán);蔡開元;;雙目魚眼攝像機噪聲分析與外參標(biāo)定[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會D卷[C];2011年

5 金晅宏;戴曙光;穆平安;;機器視覺在汽車前照燈配光檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[A];第十三屆全國汽車檢測技術(shù)年會論文集[C];2009年

6 趙越;江南;;基于最小二乘法的攝像機標(biāo)定參數(shù)非線性優(yōu)化[A];第九屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2011年

7 張春龍;黃小龍;劉衛(wèi)東;張妍;李南;張俊雄;李偉;;基于機器視覺的鋤草機器人信息獲取方法研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 楊飛;劉剛;劉寅;孟慶寬;王瀧;劉兆祥;;基于機器視覺的農(nóng)機具自動導(dǎo)航系統(tǒng)[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

9 李軍政;李明;;基于全方位視覺定位系統(tǒng)四標(biāo)識定位算法研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

10 唐文冰;張彥娥;張東興;李民贊;;基于雙目立體視覺的玉米雄穗識別與定位研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王玉全;基于全景視覺的移動機器人同時定位與地圖創(chuàng)建方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 王文標(biāo);基于視覺測量的快速再制造成形系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2010年

3 時長江;豆科類雜草種子圖像識別系統(tǒng)研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

4 陳志國;基于群體智能的機器視覺的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];江南大學(xué);2010年

5 陸軍;噴霧藥液在靶標(biāo)植株上的沉積與潤濕研究[D];江蘇大學(xué);2010年

6 李先鋒;基于特征優(yōu)化和多特征融合的雜草識別方法研究[D];江蘇大學(xué);2010年

7 石媛媛;基于數(shù)字圖像的水稻氮磷鉀營養(yǎng)診斷與建模研究[D];浙江大學(xué);2011年

8 楊承;日盲型紫外探測和直升機著艦光電助降技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2010年

9 雷波;直線邊緣光學(xué)精密測量系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 邵詠妮;水稻生長生理特征信息快速無損獲取技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 樊俊;Nutrivant葉面肥對油菜和小白菜產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

2 馬彥平;基于數(shù)字圖像的冬小麥、夏玉米長勢遠程動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

3 李承力;丹江口庫區(qū)作物輪作系統(tǒng)生產(chǎn)力和養(yǎng)分流失特征及麥套稻施肥研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

4 饒吉來;基于圖像處理的型面聯(lián)接件檢測技術(shù)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

5 孫靜;基于雙目立體視覺的多相機三維重建技術(shù)實現(xiàn)[D];山東科技大學(xué);2010年

6 宗雯雯;基于雙目立體視覺的特征點匹配關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2010年

7 管澤鑫;基于圖像的水稻病害識別方法的研究[D];浙江理工大學(xué);2010年

8 汪安國;基于結(jié)構(gòu)光的鞋底信息提取與機器人噴膠軌跡生成方法的研究[D];浙江理工大學(xué);2010年

9 楊陽;氮素形態(tài)對葡萄生長發(fā)育的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

10 楊雪嬌;點云的邊界提取及角點檢測算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐學(xué)友,李世華;低容量噴霧技術(shù)的應(yīng)用效益[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);1996年02期

2 肖軍;趙景波;;農(nóng)藥污染對生態(tài)環(huán)境的影響及防治對策[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2005年12期

3 邵剛;毛罕平;;農(nóng)業(yè)機械機器視覺導(dǎo)航研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年14期

4 劉長林;張鐵中;楊麗;;果蔬采摘機器人研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年13期

5 薛金林;徐麗明;;多功能農(nóng)業(yè)機器人及其關(guān)鍵技術(shù)分析[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年15期

6 何光好;我國農(nóng)藥污染的現(xiàn)狀與對策[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2005年06期

7 崔海英;;農(nóng)業(yè)面源污染的成因與治理措施[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2008年11期

8 陳德輝;;葉面肥及生物菌肥施用技術(shù)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2010年13期

9 霍增起;;測土配方施肥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及新模式[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2012年11期

10 金平,王雁,王金輝;農(nóng)膜污染與防治對策[J];安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報;2003年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程燦軍;譚志強;;電液數(shù)字控制系統(tǒng)在板帶糾偏控制中的應(yīng)用[A];2010鋼材質(zhì)量控制技術(shù)、形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量控制與改善學(xué)術(shù)研討會文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬艷勇;[N];河南科技報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 潘家志;基于光譜和多光譜數(shù)字圖像的作物與雜草識別方法研究[D];浙江大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 龍滿生;玉米苗期雜草識別的機器視覺研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2002年

2 賀玉海;柴油機中壓共軌液力增壓式電控燃油噴射系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

3 錢丹;作物與雜草識別中圖像分割影響因素的研究[D];江蘇大學(xué);2006年

4 胡波;雜草識別中圖像特征的優(yōu)化及識別算法的研究[D];江蘇大學(xué);2007年

5 侯學(xué)貴;除草機器人雜草識別與視覺導(dǎo)航技術(shù)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2007年

6 張玉珠;基于多光譜圖像機器視覺的棉田雜草識別研究[D];江蘇大學(xué);2008年

7 趙德升;基于機器視覺的精確噴施智能除草裝置雜草實時識別技術(shù)[D];江蘇大學(xué);2009年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 邱國雄,郭保杰;以射線透過率估測田間作物鮮重[J];核技術(shù);1979年03期

2 韋石泉;作物病毒病專題③ 田間作物病毒病是什么樣的?[J];新農(nóng)業(yè);1991年03期

3 李穎;陳懷亮;;田間作物雜草識別的最優(yōu)遙感測量尺度[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2013年16期

4 叢振濤,倪廣恒,雷志棟;用于田間作物—水分關(guān)系研究的ThuSPAC模型[J];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年Z1期

5 余常生;;石家莊地區(qū)農(nóng)科所又有兩項研究通過鑒定[J];河北農(nóng)業(yè)科學(xué);1990年03期

6 劉玉升;;赤眼蜂及其應(yīng)用前景[J];農(nóng)藥市場信息;2008年23期

7 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 叢振濤;倪廣恒;雷志棟;;用于田間作物—水分關(guān)系研究的ThuSPAC模型[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會農(nóng)業(yè)水土工程專業(yè)委員會第三屆學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 記者 羅臻;[N];黃石日報;2009年

2 通訊員 張開寶 記者 夏樹;[N];農(nóng)民日報;2003年

3 蘇宏流;[N];中國特產(chǎn)報;2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬锃宏;田間作物對靶噴施機器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

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