基本信息
- 項目名稱：
- 農藥噴灑中基于圖像處理的噴灑參數確定算法
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 以噴頭噴灑參數確定算法進行的精確農業(yè)可以將農藥盡量噴灑在植被上，利用機器視覺技術和多個噴頭模式農藥噴灑技術可以在最大程度上適應田間實際情況。
- 詳細介紹：
- 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。為了準確找到農藥噴灑區(qū)域，先采用農業(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，然后將提取出的植被區(qū)域標記為“0”，背景標記為“1”，即采用二值圖表示。接著，對優(yōu)化后的圖像進行處理：采用基于形態(tài)學的較小結構元素對提取出的植被區(qū)域進行多次腐蝕。最后，根據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，噴頭個數也被確定下來。實驗結果和分析表明，算法中采用的圖像處理方法可以有效解決噴灑區(qū)域狹長的情況，從而在最大程度上適應田間情況。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：針對精確農業(yè)中農藥自動噴灑的問題，提出一種基于圖像處理技術的噴灑參數確定算法。 基本思路：對于分割后的田間圖像，引入圖像處理技術中的腐蝕操作，通過多次腐蝕獲得植被區(qū)域位置及大小，在此基礎上分析處理后可以得出噴頭的個數、每個噴頭的位置以及噴灑半徑。
科學性、先進性及獨特之處
- 通過引入多次腐蝕操作，針對狹長區(qū)域，可以有效地確定噴頭的個數、位置和噴灑半徑，以噴頭噴灑參數確定算法進行的精確農業(yè)可以將農藥盡量噴灑在植被上，利用機器視覺技術和多個噴頭模式農藥噴灑技術可以在最大程度上適應田間實際情況。
應用價值和現實意義
- 引入多次腐蝕操作，可以有效解決狹長區(qū)域噴灑農藥問題，實現農藥的精確噴灑，從而減少土壤中農藥殘留，到達經濟、環(huán)保、高效的目的。
學術論文摘要
- 在農藥噴灑方面，目前我國主要采用手動噴霧器或者機動噴霧機大面積均勻噴灑，存在農藥浪費、污染環(huán)境的缺點。為達到更好的農藥噴灑效果，提出一種基于圖像處理的噴灑參數確定算法。先把原始田間圖像中的植被區(qū)域與背景區(qū)域分開來。采用基于形態(tài)學的較小結構元素對取出的植被區(qū)域進行多次腐蝕，這樣可以有效解決噴灑區(qū)域狹長的情況，最后根據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以及噴頭個數，從而在最大程度上適應田間情況。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 暫無
參考文獻
- [1]毛罕平, 胡波, 張艷誠, 于國英. 機器視覺識別雜草中除草劑噴灑參數的優(yōu)化[J]. 儀器儀表學報. 2008,29(4) [2]P.Soille,Morphological Image Analysis Principles and Applicaion Second Edition[M].北京:清華大學出版社.2008 [3]崔屹，圖像處理與分析數學形態(tài)學方法及應用[M].北京:科學出版社.2000. [4]黃玲，馬兆敏，胡波．基于形態(tài)學的多噴頭噴灑參數確定算法[J]．安徽 農業(yè)科學，2009，37(35)：17786一17787．
同類課題研究水平概述
- 利用圖像處理技術優(yōu)化噴灑參數，提高農藥噴灑的效果將降低環(huán)境污染、節(jié)省農藥。國內外相關研究主要集中于雜草識別中除草劑的噴灑，但是由于雜草自動識別技術的精度不高，現有研究對于噴頭噴灑參數的優(yōu)化不夠重視。而農藥噴灑不需要將圖像分為雜草、背景、作物三類，分割精度相對較高，有可能利用圖像處理基礎優(yōu)化噴灑參數。應用形態(tài)學操作優(yōu)化噴灑參數，在國內外精確農業(yè)中少有報道，部分研究僅為基礎操作。在指導教師所在課題組，已有引入腐蝕操作進行噴灑參數的研究，在此基礎上，本論文提出引入多次腐蝕操作，可以有效解決噴灑區(qū)域狹長的情況，從而提高的噴灑的精度。
