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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 農(nóng)藥噴灑中基于圖像處理的噴灑參數(shù)確定算法
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡(jiǎn)介：
- 以噴頭噴灑參數(shù)確定算法進(jìn)行的精確農(nóng)業(yè)可以將農(nóng)藥盡量噴灑在植被上，利用機(jī)器視覺技術(shù)和多個(gè)噴頭模式農(nóng)藥噴灑技術(shù)可以在最大程度上適應(yīng)田間實(shí)際情況。
- 詳細(xì)介紹：
- 通常情況下，拍攝得到的田間圖像由綠色植物區(qū)域與土壤背景區(qū)域組成。為了準(zhǔn)確找到農(nóng)藥噴灑區(qū)域，先采用農(nóng)業(yè)圖像中常用的超綠特征2G—R—B圖像分割，利用不同的色彩通道將綠色植物與土壤背景區(qū)分開來(lái)，然后將提取出的植被區(qū)域標(biāo)記為“0”，背景標(biāo)記為“1”，即采用二值圖表示。接著，對(duì)優(yōu)化后的圖像進(jìn)行處理：采用基于形態(tài)學(xué)的較小結(jié)構(gòu)元素對(duì)提取出的植被區(qū)域進(jìn)行多次腐蝕。最后，根據(jù)處理后的植被部分的面積大小和中心位置分別確定噴頭噴灑半徑和噴頭位置，同時(shí)，噴頭個(gè)數(shù)也被確定下來(lái)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析表明，算法中采用的圖像處理方法可以有效解決噴灑區(qū)域狹長(zhǎng)的情況，從而在最大程度上適應(yīng)田間情況。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：針對(duì)精確農(nóng)業(yè)中農(nóng)藥自動(dòng)噴灑的問(wèn)題，提出一種基于圖像處理技術(shù)的噴灑參數(shù)確定算法。 基本思路：對(duì)于分割后的田間圖像，引入圖像處理技術(shù)中的腐蝕操作，通過(guò)多次腐蝕獲得植被區(qū)域位置及大小，在此基礎(chǔ)上分析處理后可以得出噴頭的個(gè)數(shù)、每個(gè)噴頭的位置以及噴灑半徑。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 通過(guò)引入多次腐蝕操作，針對(duì)狹長(zhǎng)區(qū)域，可以有效地確定噴頭的個(gè)數(shù)、位置和噴灑半徑，以噴頭噴灑參數(shù)確定算法進(jìn)行的精確農(nóng)業(yè)可以將農(nóng)藥盡量噴灑在植被上，利用機(jī)器視覺技術(shù)和多個(gè)噴頭模式農(nóng)藥噴灑技術(shù)可以在最大程度上適應(yīng)田間實(shí)際情況。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 引入多次腐蝕操作，可以有效解決狹長(zhǎng)區(qū)域噴灑農(nóng)藥問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的精確噴灑，從而減少土壤中農(nóng)藥殘留，到達(dá)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的目的。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 在農(nóng)藥噴灑方面，目前我國(guó)主要采用手動(dòng)噴霧器或者機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)大面積均勻噴灑，存在農(nóng)藥浪費(fèi)、污染環(huán)境的缺點(diǎn)。為達(dá)到更好的農(nóng)藥噴灑效果，提出一種基于圖像處理的噴灑參數(shù)確定算法。先把原始田間圖像中的植被區(qū)域與背景區(qū)域分開來(lái)。采用基于形態(tài)學(xué)的較小結(jié)構(gòu)元素對(duì)取出的植被區(qū)域進(jìn)行多次腐蝕，這樣可以有效解決噴灑區(qū)域狹長(zhǎng)的情況，最后根據(jù)處理后的植被部分的面積大小、中心位置確定噴頭噴灑參數(shù)以及噴頭個(gè)數(shù)，從而在最大程度上適應(yīng)田間情況。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 暫無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1]毛罕平, 胡波, 張艷誠(chéng), 于國(guó)英. 機(jī)器視覺識(shí)別雜草中除草劑噴灑參數(shù)的優(yōu)化[J]. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2008,29(4) [2]P.Soille,Morphological Image Analysis Principles and Applicaion Second Edition[M].北京:清華大學(xué)出版社.2008 [3]崔屹，圖像處理與分析數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社.2000. [4]黃玲，馬兆敏，胡波．基于形態(tài)學(xué)的多噴頭噴灑參數(shù)確定算法[J]．安徽 農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(35)：17786一17787．
同類課題研究水平概述
- 利用圖像處理技術(shù)優(yōu)化噴灑參數(shù)，提高農(nóng)藥噴灑的效果將降低環(huán)境污染、節(jié)省農(nóng)藥。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要集中于雜草識(shí)別中除草劑的噴灑，但是由于雜草自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的精度不高，現(xiàn)有研究對(duì)于噴頭噴灑參數(shù)的優(yōu)化不夠重視。而農(nóng)藥噴灑不需要將圖像分為雜草、背景、作物三類，分割精度相對(duì)較高，有可能利用圖像處理基礎(chǔ)優(yōu)化噴灑參數(shù)。應(yīng)用形態(tài)學(xué)操作優(yōu)化噴灑參數(shù)，在國(guó)內(nèi)外精確農(nóng)業(yè)中少有報(bào)道，部分研究?jī)H為基礎(chǔ)操作。在指導(dǎo)教師所在課題組，已有引入腐蝕操作進(jìn)行噴灑參數(shù)的研究，在此基礎(chǔ)上，本論文提出引入多次腐蝕操作，可以有效解決噴灑區(qū)域狹長(zhǎng)的情況，從而提高的噴灑的精度。
