對靶變量施藥系統(tǒng)控制軟件的研究.pdf

1、對靶變量施藥噴霧機(jī)能夠根據(jù)施藥靶標(biāo)的有無和靶標(biāo)特征的變化選擇性地對靶變量施藥，這對提高農(nóng)藥的利用率，減少藥液的浪費(fèi)和環(huán)境污染，使資源得到更合理的利用和降低生產(chǎn)成本，減少化學(xué)藥劑對環(huán)境的破壞等具有重要意義。目前對靶變量施藥機(jī)器系統(tǒng)的性能主要受上位機(jī)單元圖像處理的速度和下位機(jī)單元控制協(xié)調(diào)能力的影響。在總結(jié)國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，本文對這兩部分進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究和設(shè)計。完成的工作主要有： 1.在導(dǎo)師史巖教授研究設(shè)計的自動對靶壓力式變量施

2、藥噴霧機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合后續(xù)的圖像處理的實際情況細(xì)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)了單個噴頭的獨(dú)立控制，使系統(tǒng)在硬件上實現(xiàn)了對靶變量工作性能的基本要求。 2.針對上位機(jī)單元設(shè)計并開發(fā)了基于機(jī)器視覺的雜草識別軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)的設(shè)計主要采用了模塊化和類的思想。系統(tǒng)包含三個模塊：植物與背景分割模塊、雜草與作物分類模塊及上位機(jī)智能決策模塊。植物與背景分割模塊包括超綠色法閾值分割、H色調(diào)閾值分割和分割后處理等；雜草與作物分類模塊包括圖像特征提取模塊、兩種

3、作物與雜草的分類模塊和雜草量計算模塊；上位機(jī)智能決策模塊包括上位機(jī)信息的發(fā)送與下位機(jī)信號的接收兩部分。 3.雜草與作物的分類，對于小麥等條播作物采用位置特征法分離出雜草。對于玉米等點播作物，采用距離閾值法進(jìn)行區(qū)域合并，提取區(qū)域形狀特征，然后通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器進(jìn)行雜草的分離。 4.采用VC編程實現(xiàn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別玉米和雜草的方法。 5.上下位機(jī)的串行通信直接采用了MuMegaTechnologies公司提供的VC