图像处理技术应用于农学参数检测研究进展

分别从农作物的叶面积、叶面积指数和冠层参数的检测以及营养状况的评定等方面,阐述了图像处理技术在农学参数检测中的应用研究情况;总结了图像处理技术应用于农学参数检测的一般方法,并对比了国内外农学参数检测中的图像处理方法,得出了国外学者不但善于利用作物数字图像中的几何、色彩信息对农学参数进行预测,还有效利用了饱和度、亮度信息以及更深层次的图像特征来构建农学参数的预测模型的结论;最后分析了农学参数检测中图像处理技术的发展趋势。

变量喷雾系统中果树冠幅检测方法研究

果树的变量喷雾系统要求快速实时地检测果树的冠幅,现有数字图像处理检测果树冠幅存在不能实现实时检测且误差大或者不能检测果树实际冠幅值的问题,本文用参照标准板与每株样本果树一起拍摄,通过求每张图像单位像素宽度的方法求取对应样本果树的实际冠幅;再将采用该数字图像检测的果树冠幅与采用手持激光测距仪检测的冠幅标准值作比较分析。试验结果表明:检测的50株样本果树中,74%的样本数利用图像处理方法所检测冠幅值与参考值的相对差值都小于20%,对果树冠幅数字图像检测值与标准值进行回归分析,R2=0.7406,因此,在变量喷雾系统中采用图像处理方式检测果树冠幅是可行的。

SDRAM控制器的FPGA设计及验证

为了在基于数字图像处理的变量喷雾系统中方便地对图像数据进行缓存,设计了一个基于FPGA的具有数据、地址和控制总线接口的SDRAM控制器。该控制器采用有限状态机的方法进行模块化设计,包括初始化状态机和读写命令控制状态机,并在命令状态机中实现了SDRAM的自动刷新操作。在此基础上,对设计进行了仿真测试和FPGA硬件实现。结果表明:该控制器最高工作频率可达135MHz,具有接口简单、存取速度高的特点,可以较好满足变量喷雾系统中图像数据实时存取的要求。

基于图像处理技术的果树树叶稀密程度的检测

为了解决现有果树树叶稀密程度检测方法要求采集图像时采用标准白板标定或固定成像距离的问题,本文提出一种新的基于图像处理技术的检测果树树叶稀密程度的方法——最大轮廓矩形法。该方法采用超绿色法、Ostu、中值滤波去噪、腐蚀和膨胀等图像处理技术将果树图像有效分割出来,通过检测经图像处理后的二值图像中整棵果树最大轮廓所占的面积,再检测整幅图像中树叶与树干所占的面积,根据果树树叶稀密程度的定义即可计算树叶稀密程度。结果表明,该方法不需要固定成像距离和使用白板标定,最大轮廓矩形法对果树图像面积的检测是因果树实际图像而异的,不存在现有方法统一采用相机所设定的图像大小作为最大轮廓而导致所检测到的树叶稀密程度偏小的问题;20张果树样本图像采用两种方法检测的果树树叶稀密程度的最大差值为0.2950,最小差值为0.0027。

基于模糊PID控制的PWM型电磁比例阀的研究

针对传统PID控制的PWM型电磁比例阀不能满足在控制系统性能要求较高场合的问题,设计了一种基于模糊PID控制的PWM型电磁比例阀的控制系统,并对该电磁比例阀进行了PID控制和模糊PID控制的MATLAB仿真。分析对比,结果表明:模糊PID控制具有响应速度快、稳定性高、超调量小等特点,较好的满足了控制要求。

小型玉米收割机在贵州山区适应性分析与优化建议

为了提高玉米收获率,课题组引进了一台4YZ-1型小型玉米收获机,开展了适应性研究、试验及分析,阐述了该机型在山地作业时存在的问题,提出了机具改进优化的建议,为小型玉米收获机械的设计优化提供参考。

丘陵山地果园除草机械研究现状与发展趋势

据统计数据显示,我国果园主要集中分布在丘陵、山地等地区,传统的除草作业方式严重制约水果产业发展的竞争力和经济效益的提高,无法满足现代果业的发展需求。因此,转变传统生产方式,实现果园机械化除草是产业发展的根本出路。文章主要阐述了国内外果园除草机械发展现状,着重从果园除草机械化行走方式、作业方式和作业范围等关键技术的发展进行了分析,并指明目前我国丘陵山地果园除草机械化存在的难点以及发展趋势,以期为果园全程机械化发展提供一定的参考。

一种小型移动式农产品喷灌设备的设计

本文针对干旱缺水、直接灌溉困难的大田设计了一种带动力的移动喷灌设备。本设备利用微耕机作为动力将水泵、输水管、喷管和喷头等等喷灌设备运送至需要灌溉的大田,并且能利用微耕机的动力带动水泵,将大田附近的沟渠、水井和池塘中的水通过设备均匀的喷洒到缺水田块中。

山地蔬菜播种机的研制

蔬菜是人们日常生活中不可或缺的粮食,沿海地区蔬菜出口量连年增加,蔬菜种植业已经成为我国农村经济组成的重要一环。而我国的西南地区是典型的山地型高原地区,这些地区的耕地大多为山地丘陵,因缺少适合山地的蔬菜播种机,对于蔬菜的种植还是以人工种植为主,劳动强度大、产量低。针对丘陵山地的特殊地形进行相关研究分析,设计了一种新型山地蔬菜播种机。

马铃薯挖掘机的设计

马铃薯是贵州地区的主要经济作物,存在收获难度大、费时费力的问题。通过对马铃薯收获机的主要参数和结构进行设计,在参考现有马铃薯收获机的基础上,对挖掘部分进行详细的计算和设计,得出挖掘铲的主要参数,对主要零部件的设计进行理论计算。

基于位移传感器的多功能精密播种机监测系统

为了全方位掌握田间的环境和玉米免耕播种机的工作状态,提高播种质量,在一款玉米免耕播种机的基础上进行较大规模的改进,设计了一款多功能的田间测试系统,除了监测田间环境和传统播种机的数据外,还增加了图像识别的功能。该系统可以通过光电传感器和压力传感器检测播种机的漏播与重播,并可通过位移传感器检测播种及施肥深度,通过高清摄像头做图像识别计算秸秆覆盖率等。该系统还具有数据实时传输、数据查询和数据上传等一系列的功能。经过田间的测试,该系统可以稳定运行,具有进行大规模推广的潜质。

基于计算机视觉播种机排种器检测平台的研发与应用

为播种机实现高效、精准播种提供优良性能检测平台,采用自动控制、计算机视觉与传感器融合技术相结合的方法,利用液压控制系统和自动控制系统技术研究开发基于计算机视觉的多功能排种器性能检测平台。结果表明:该检测平台能够实现对作物播种机排种器播种量的有效控制,提升播种的精准度和播种环节的科学性与高效性。该试验平台适用于机械式和气力式排种器性能的检测。

新型山地马铃薯挖掘机的设计

马铃薯为地下产物,且是块茎繁殖,其收获受地形限制很大。由于马铃薯的收获费时费力、劳动强度大且季节性强,因此给农民造成极大的困难。针对山地马铃薯的收获条件进行研究分析,设计组合分离式马铃薯挖掘机。对该机的主要参数进行优化,对主要零部件的设计进行理论计算。

贵州薏苡联合收获机设计与试验

目前薏苡机械化收获主要采用稻麦联合收获机兼收薏苡,存在薏苡总损失率大,含杂率较高等一系列问题。为加强薏苡联合收获机的开发研究,针对薏苡植株较高和易脱粒的特性,通过对割台装置以及脱粒清选装置的设计,同时与稻麦联合收获机的田间作业性能进行对比,分析了总损失率、破碎率、含杂率和工作效率等指标。结果表明:改进后的薏苡联合收获机的总损失率、破碎率和含杂率分别低于稻麦联合收获机的7.12%、0.05%和1.81%,生产效率差距不大。改进后的薏苡联合收获机作业性能优于稻麦联合收获机。通过试验对比研究,为薏苡联合收获机的理论研究和优化设计提供参考和新的思路。

1ZKN-120型单垄偏置精整机设计及试验

针对目前旋耕机功能比较单一,无法对表层土壤进行精细碎土及整平起垄,且现有联合精整机结构复杂,使用起来灵活性、机动性差等问题,设计了一款结构设计灵活,操作使用方便,碎土精整效果好的单垄偏置精整机。并通过试验测得其配套动力36.7 kW,耕幅100 cm,耕深在12.1~12.7 cm,起垄高度在15.6~19.8 cm,垄距在120.2~120.7 cm,覆膜宽度200 cm,生产率达到0.32 hm^(2)/h。试验结果表明,单垄偏置精整机质量小、工作性能稳定,操作方便,开沟、起垄和耕整质量较好,适应丘陵山地作业能力强。

农机科研院所发展实践与思考

农机科研院所作为农机技术创新的重要主体,是推动农业产结构调整的强劲动力,本文以贵州省农机科研院所为例,通过分析其现状和存在的问题,并从经费投入、人才队伍、创新能力等方面提出相应的政策建议。

田间作业机具综合性能测试系统设计

本文设计了一种山地田间作业机具综合测试系统。该系统采用"嵌入式PC+PAC控制器"的控制结构,数据采集及处理由PAC控制器直接完成,极大提高了数据采集的实时性。处理后的试验结果通过通讯端口直接显示在嵌入式PC上,用户可以直接查看试验结果,并将其保存到外置存储设备中。该系统可用于研究分析农机具在不同作业工况下的作业性能与拖拉机能耗之间的关系。