基于嵌入式和图像处理技术的精准自动施药平台研究

介绍了精准自动施药平台的结构及HSI颜色模型,并利用直方图均衡化处理、中值滤波和迭代阈值算法等图像处理技术,实现了杂草目标和背景的分离,从软硬件两方面设计了精准自动施药平台嵌入式控制系统。测试结果表明:精准自动施药平台准确率达到了91.5%以上,说明该平台具有很高的喷药精度和稳定性,能够满足对果园除草喷药的要求。

瓜果自动施药机器人系统的研究与设计

该研究针对大棚种植的爬架类瓜果,设计了一种地面行走、施药高度和角度均可调节的自动施药机器人,具有体积小、转向灵活、场地适应性强、节省药剂等优点。系统采用双CPU并行结构,SPI通信协议,将机器人避障行走、路径规划的功能与视觉识别、对靶施药的动作分离控制,提高了系统的运行效率。

自动对靶施药系统中植物病害识别技术的研究

植物病害识别属于实时性较强的小样本模式识别。作为一种新机器学习方法支持向量机能够有效解决小样本学习、非线性及高维模式识别等问题。在提取图像颜色特征色度矩的基础上,利用SVM对患有红蜘蛛的棉花进行病害识别,获得较高的识别率和识别速度。

自动对靶精准施药机研究——基于图像边缘检测和目标识别

为了提高施药作业的效率和实际着药量,降低喷药成本和给环境造成的负担,提出了准确精量的对靶施药系统的设计理念,并给出了施药平台的原理和结构构成,最后对施药平台的图像处理系统进行了重点设计。为了验证方案的可行性,以传统的施药机械为搭载平台,将PC图像处理器嵌入到了精准对靶控制系统中,选择地势平坦的果园为实验场地,对施药平台进行了实验研究。实验结果表明:基于图像边缘检测和目标识别的自动对靶施药平台即使在光线不好的条件下,仍可以准确地得到果树果实和枝叶的位置信息,施药平台的实际着药量要比传统施药平台更高,而成本却更低,从而验证了方案的可行性。

果园自动对靶施药系统设计与试验

针对果园作物生长环境复杂、农药利用率低且易流失造成环境污染问题,设计了果园自动对靶施药系统。该系统采用红外光电传感器探测果树,根据传感器信号控制电磁阀状态实现自动对靶施药;采用红外测距传感器实时检测周围环境,实现避障及转弯。室内模型实验表明:该系统能够自主行走、垄间穿行、果树识别和向果树对靶施药,小车行走速度约0.5 m/s时对靶喷药时间约20 ms。该研究为在果园中实施自动对靶施药技术提供了理论依据。

移动式微电脑控制施药器的研制与应用

本文介绍了一种采用“减重法”原理和微电脑控制的熏蒸施药新型器械,该器械根据卫生除害处理要求,可移动、施药过程自动控制、施药量误差精度达±5%、数据自动打印且不可更改、采用可充电直流电源供电,且操作简便、维护简单、适用性强、运行稳定,实现了施药过程自动化,使除害处理工作安全高效,有利于执法部门监管,解决了国内外检验检疫卫生除害处理中熏蒸处理器械落后的问题。