采用圖像方法進行混藥器在線混合效果分析具有不干擾流場、評價方便快捷的優(yōu)點�；谒鶚�(gòu)建的用于農(nóng)藥水分散粒劑（WDG）在線混合效果評估的試驗系統(tǒng),采用模擬粒子進行了WDG應(yīng)用于混藥器的在線混合試驗,借助高速相機、全反射三棱鏡采集了水平及垂直視角下混藥器檢測區(qū)域中顆粒的流動分布情況。采用基于形態(tài)學(xué)校正的方法對所采集圖像進行預(yù)處理,利用迭代式閾值法對其進行分割,提取各視角中粒子重心坐標(biāo)及歸一化轉(zhuǎn)動慣量（I）參數(shù);根據(jù)對應(yīng)粒子橫坐標(biāo)一致性及幀間粒子運動非突變性,實現(xiàn)基于雙視角圖像的粒子匹配、三維重構(gòu)及進一步的幀間粒子匹配,從而提出粒子空間分布均勻度計算方法,并實現(xiàn)粒子速度矢量提取。采用上述方法對4種用于模擬不同物理特性WDG的粒子進行在線混合試驗,結(jié)果表明:在混藥器水平放置條件下,沉降速度越小,混合均勻度越高,這是因為顆粒直徑越小、密度與水更為接近的粒子不具有明顯向下的速度矢量,更容易被流化,使得實際WDG分散溶解后不會出現(xiàn)藥水分布不均勻的現(xiàn)象,從而在混藥器實際應(yīng)用時解決了WDG混合效果不佳的問題。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2020,51(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

WDG在線混合變量噴霧試驗系統(tǒng)原理圖

為了驗證算法的正確性，進一步設(shè)計了多種工況用于對所提出的方法進行測試，由于粒子圖像的處理很容易受粒子加入量的影響，當(dāng)粒子加入量過多時，可能會帶來算法失效的問題，因此進一步采集Q=2 000 m L/min、C=1.0%下的圖像;此外，為了驗證Q對算法的影響，進一步設(shè)置Q=1 400 m L/min、C=0.5%的試驗組進行算法驗證。1.3.3 模擬粒子的在線混合試驗

通過對圖2a中的管道邊緣局部圖像作霍夫直線檢測[21]，從而獲取水平視角及垂直視角圖像中檢測管內(nèi)的上下邊界，并據(jù)此提取具體的粒子活動區(qū)域，即水平視角及垂直視角的ROI(Region of interest)圖像，圖3a為第1幀圖像的ROI提取結(jié)果，經(jīng)實測，兩視角圖像的高度均為140像素，圖像的寬度約為250像素。由于圖3a圖像中仍存在一些噪聲，并且整體圖像亮度偏暗，這有可能使接下來的粒子分割產(chǎn)生較大誤差，因此在圖像預(yù)處理中，首先進行圖像中值濾波，然后進行圖像的亮度變換，使得調(diào)整后的圖像灰度占據(jù)全部灰度級范圍，從而得到圖像預(yù)處理結(jié)果，為下一步的圖像分割做準(zhǔn)備，如圖3b所示。2.2 粒子圖像的分割及形態(tài)學(xué)處理

【參考文獻】：
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本文編號：3314387