基于機器視覺技術(shù)的煙草智能澆水機的研制.pdf

1、煙草是我國重要的經(jīng)濟作物之一，在煙草生長期間，水分供應(yīng)直接影響著煙草的生長發(fā)育、生理代謝以及產(chǎn)量和品質(zhì)，若不能對煙草進行適時、適量的澆水作業(yè)，將會對煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。但是，我國的水資源嚴重短缺，而且煙區(qū)分布與水資源空間分布不匹配。此外，我國煙田灌溉無論是方法或技術(shù)都十分落后：灌溉面積小、灌溉條件差，灌溉方法仍為傳統(tǒng)的漫灌、溝灌和穴灌，這不僅降低了水資源利用率，增加煙農(nóng)成本，也不利于提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。
　　目前，國內(nèi)

2、外針對煙草澆水這一作業(yè)環(huán)節(jié)還沒有專用的成品機械來完成，根據(jù)這一現(xiàn)狀，在了解國內(nèi)外現(xiàn)有煙草澆水技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，應(yīng)用機器視覺技術(shù)，研制出一種專門用于移栽后煙田澆水作業(yè)的煙草智能澆水機，實現(xiàn)了還苗期煙草的自動化澆水作業(yè)。主要研究工作及創(chuàng)新之處如下：
　?。?）確定煙草智能澆水機的總體方案。煙草智能澆水機行進方式為牽引式，主要由行走系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和澆水系統(tǒng)組成。
　　（2）設(shè)計煙草智能澆水機行走機架。利用Aut

3、oCAD繪制澆水機二維圖紙，利用SolidWorks軟件對各零件進行裝配和檢查，利用ANSYS軟件對車軸進行有限元分析，確保澆水機作業(yè)過程中機架安全可靠，且無傷苗現(xiàn)象。
　?。?）提出一種基于機器視覺技術(shù)的煙草識別算法，開發(fā)煙草智能澆水機檢測系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)主要完成煙田圖像信息的采集與分析，并在檢測到煙草時向控制系統(tǒng)輸出信號。通過對比目前常用的圖像特征，結(jié)合煙田環(huán)境特點，以提取和分析煙田圖像的RGB顏色特征作為檢測方案，并根據(jù)煙草、

4、黃土、黑地膜和白地膜四個目標各自的RGB通道分量值特點編寫軟件算法。
　?。?）研制一種適用于室外田間作業(yè)的光強穩(wěn)定裝置。煙田圖像的RGB通道分量值受光照強度影響較大，光強穩(wěn)定裝置的作用是在澆水機作業(yè)時屏蔽外界光線，為攝像頭采集煙田圖像數(shù)據(jù)提供一個光照強度穩(wěn)定的視場環(huán)境，避免光照強度變化對圖像數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生影響。
　?。?）開發(fā)煙草智能澆水機控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的作用是根據(jù)工業(yè)一體機軟件程序輸出的信號控制電磁閥開閉，完成澆水作業(yè)