嵌入式智能除草裝置雜草識(shí)別系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著智能化時(shí)代的到來(lái),機(jī)器視覺(jué)技術(shù),圖像處理技術(shù)與人工智能飛速發(fā)展,極大推動(dòng)田間智能除草技術(shù)不斷發(fā)展與更新。智能除草裝置相比傳統(tǒng)的人工除草方式有很多優(yōu)點(diǎn),已成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程研究院采用PC機(jī)作為控制器成功地開(kāi)發(fā)了除草機(jī)器人的科研樣機(jī),在進(jìn)一步的推廣應(yīng)用中,用DSP和ARM替代PC機(jī),是減少除草機(jī)器人電力消耗、實(shí)現(xiàn)小型化和微型化的重要環(huán)節(jié)。
　　 與PC機(jī)相比,DSP和ARM有獨(dú)特結(jié)構(gòu),需要將原有由PC機(jī)完成

2、的圖像識(shí)別算法進(jìn)行優(yōu)化和簡(jiǎn)化。本文面向除草機(jī)器人小型化,選擇ADI公司的BF561作為識(shí)別處理系統(tǒng),首先根據(jù)硬件平臺(tái)和嵌入式uClinux構(gòu)建了雜草識(shí)別系統(tǒng)終端的軟硬件框架,進(jìn)行開(kāi)發(fā)環(huán)境的構(gòu)建,包括:建立嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯開(kāi)發(fā)環(huán)境,對(duì)Bootloader的啟動(dòng)過(guò)程分析,實(shí)現(xiàn)Bootloader的移植；針對(duì)ADSP-BF561目標(biāo)板,完成uClinux操作系統(tǒng)的內(nèi)核配置和移植。然后進(jìn)行適應(yīng)DSP的雜草圖像識(shí)別算法的優(yōu)化,在雜草圖像背景分

3、割中,將原有雙定閾值分割,簡(jiǎn)化為單定閾值分割算法；在雜草識(shí)別技術(shù)中,將形態(tài)學(xué)特征和棉苗種植信息綜合識(shí)別,用邊緣檢測(cè)獲取葉片特征和棉苗種植信息綜合識(shí)別替代,以適應(yīng)DSP運(yùn)算能力和結(jié)構(gòu)架構(gòu)需要。使識(shí)別速度及效果滿(mǎn)足嵌入式智能除草裝置的應(yīng)用需要。在DSP和ARM的通信中,提出了TCP/IP協(xié)議下多進(jìn)程通信協(xié)議(MSCDP),通過(guò)socket套接字將雜草位置信息發(fā)送給ARM,控制機(jī)器人動(dòng)作,完成除草功能。
　　 在構(gòu)建的測(cè)試環(huán)境中,對(duì)雜