基于流动显示的农药在线混合试验系统研究
发布时间：2021-06-22 17:58
我国是农业大国,面对病虫的危害,农药喷洒是进行防治,提高农业产量的有效途径,但由于施药技术的落后,农药的浪费以及对环境的污染是非常严重的问题,为了提高农药使用效率,农药在线混合值得研究。本文从流动图像的角度来研究农药的在线混合效果,其目的是提高农药的混合效果,减少农药的浪费,提高农药的使用效率,在实现防护病虫害的基础上,减少对环境的污染以及人畜的危害,推动我国农业的绿色发展。本课题主要完成了以下工作:（1）了解国内外农药在线混合的研究现状,总结了示踪法,光学方法,附加热和能量的流动等动态流动图像显示技术,分析了动态图像显示技术的多相流混合技术的研究。（2）分析了农药在线混合试验的工作原理,并分析了农药在线混合图像数据采集系统的组成,针对农药在线混合试验系统采集的流动图像,设计了图像数据处理的方案,并分析了其理论依据。（3）理论基础之上,进行了农药在线混合试验系统的设计,重点在于图像采集系统的设计。对高速相机,采集卡,镜头,工作站,紫光灯进行了对比选择,从性能,功能,费用等角度确定适当的硬件设备,对比了XCAPTM Software和stream7软件确定最优的软件系统。结合农药在线混合...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简易试验系统
图 2-3 简易试验系统Fig.2-3 Simple test system药在线混合系统，为提取混合图像，在实验室我们做了 个满水，将两段用瓶塞堵住，在瓶塞上扎 颗小孔，注入荧，看水和荧光剂的混合情况，通过摄像机对准混药器拍摄动图 2-4 所示。针对拍摄的水，荧光剂的混合图，提取特征，可以看出获得的图像不是很清晰，在试验过程中存在许：（1）没有客观显示农药在线混合的动态过程：由于瓶塞水是静态的，不是在线混合。（2）产生气泡，影响拍摄图，由于客观因素，实验操作的影响，微小的主入口会产生图片 2-5，是为了对准混药器提取正视角的混药器图片，所器的校准存在问题。（4）水与荧光剂在线混合的过程是 个程时，由于拍摄速度赶不上，有些特征捕捉不到，高速相机合的动态全过程需要十几分钟，需要长时间的采集与记录）只在混药器的下方放紫光灯，紫光灯离混药器很近，数据光带，数据偏差很大。
图 2-5 紫光灯下混药器图像Fig.2-5 Mixed drug image under the black light验研究，可以初步得出理想的流体图像数据采集系统的性光的光源波长越长越好，对人体伤害更小，波长最大值可谱宽度是 20nm 为宜；相机拍摄速度须达到每秒 204 帧或者更高，相机采集的图过设置图像的大小可以调整拍摄速度在 204-19,600 帧/秒范，最短为 0.02ms ，即 1/50,000s；相机速度匹配及采集数据存储量达 1GB/s；集卡匹配及数据存储量达 1GB/s。统的分析设计主要由高速相机、计算机显示频、图像采集卡、图像采集清晰度高的有机玻璃管组成。高速相机通过有机玻璃管中态混合过程传到计算机，利用图像采集软件对图像进行预进行定量分析，直观显示多相流在线混合的均匀程度以及
【参考文献】：
期刊论文
[1]微流体图像显示技术在农业工程中的应用展望[J]. 张敏,代祥,肖静,徐幼林. 中国农业科技导报. 2017(01)
[2]路面裂缝检测的机器视觉系统组成与设计思想[J]. 杨延,童远斌,马俊勇,李清. 建设机械技术与管理. 2016(08)
[3]喷雾作业效果检测方法的研究[J]. 张宁. 南方农业. 2015(18)
[4]三大科技助力精准施药[J]. 罗盼. 江西农业. 2014(11)
[5]农用喷头雾化粒径测试方法比较及分布函数拟合[J]. 王双双,何雄奎,宋坚利,张录达,Gary J.Dorr,Andreas Herbst. 农业工程学报. 2014(20)
[6]小型无人直升机飞行速度对喷雾沉积的影响[J]. 王立伟,丁国荣,蔡东林,吴建浩,朱正阳,邱白晶. 农机化研究. 2013(08)
[7]滴灌灌水器内颗粒物运动特性的数字粒子图像测速[J]. 冯吉,孙昊苏,李云开. 农业工程学报. 2013(13)
[8]图像分析法与激光法测试雾化性能对比研究[J]. 刘定平,施劭仪. 机械设计与制造. 2013(05)
[9]马铃薯收获动态图像处理系统的设计[J]. 宋玉,龚丽农,曲琳,蔡成恩,蒋金琳. 青岛农业大学学报(自然科学版). 2012(02)
[10]基于光流法的流化床气固两相流流场的检测[J]. 李莹,周云龙,范振儒. 东北电力大学学报. 2012(01)
博士论文
[1]小管径多相流特性及流动参数测量研究[D]. 许明.中国科学技术大学 2012
[2]基于数字图像处理技术的气液两相流型识别与演化规律研究[D]. 李洪伟.华北电力大学 2012
[3]植保机械混药器及其农药在线混合性能研究[D]. 徐幼林.南京林业大学 2009
[4]新型快速荧光动态图像摄录与处理分析系统及其对活细胞的应用研究[D]. 刘文静.暨南大学 2006
硕士论文
[1]气力输送式棉花异性纤维快速检测系统研究[D]. 王钦祥.山东农业大学 2013
[2]激光全息技术在管道测量中的应用与研究[D]. 刘乾.华北电力大学 2013
[3]电容层析成像技术在气固两相流在线监测中的应用研究[D]. 周丰.华东交通大学 2009
[4]农药药水在线混合效果的数字图像处理技术研究[D]. 郭敬坤.南京林业大学 2008
[5]基于图像处理技术的高速接触网动态检测系统研究[D]. 蔡学敬.西南交通大学 2008
[6]植保机械雾化性能的图像检测方法研究[D]. 史春建.江苏大学 2005
本文编号：3243286
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简易试验系统
图 2-3 简易试验系统Fig.2-3 Simple test system药在线混合系统，为提取混合图像，在实验室我们做了 个满水，将两段用瓶塞堵住，在瓶塞上扎 颗小孔，注入荧，看水和荧光剂的混合情况，通过摄像机对准混药器拍摄动图 2-4 所示。针对拍摄的水，荧光剂的混合图，提取特征，可以看出获得的图像不是很清晰，在试验过程中存在许：（1）没有客观显示农药在线混合的动态过程：由于瓶塞水是静态的，不是在线混合。（2）产生气泡，影响拍摄图，由于客观因素，实验操作的影响，微小的主入口会产生图片 2-5，是为了对准混药器提取正视角的混药器图片，所器的校准存在问题。（4）水与荧光剂在线混合的过程是 个程时，由于拍摄速度赶不上，有些特征捕捉不到，高速相机合的动态全过程需要十几分钟，需要长时间的采集与记录）只在混药器的下方放紫光灯，紫光灯离混药器很近，数据光带，数据偏差很大。
图 2-5 紫光灯下混药器图像Fig.2-5 Mixed drug image under the black light验研究，可以初步得出理想的流体图像数据采集系统的性光的光源波长越长越好，对人体伤害更小，波长最大值可谱宽度是 20nm 为宜；相机拍摄速度须达到每秒 204 帧或者更高，相机采集的图过设置图像的大小可以调整拍摄速度在 204-19,600 帧/秒范，最短为 0.02ms ，即 1/50,000s；相机速度匹配及采集数据存储量达 1GB/s；集卡匹配及数据存储量达 1GB/s。统的分析设计主要由高速相机、计算机显示频、图像采集卡、图像采集清晰度高的有机玻璃管组成。高速相机通过有机玻璃管中态混合过程传到计算机，利用图像采集软件对图像进行预进行定量分析，直观显示多相流在线混合的均匀程度以及
【参考文献】：
期刊论文
[1]微流体图像显示技术在农业工程中的应用展望[J]. 张敏,代祥,肖静,徐幼林. 中国农业科技导报. 2017(01)
[2]路面裂缝检测的机器视觉系统组成与设计思想[J]. 杨延,童远斌,马俊勇,李清. 建设机械技术与管理. 2016(08)
[3]喷雾作业效果检测方法的研究[J]. 张宁. 南方农业. 2015(18)
[4]三大科技助力精准施药[J]. 罗盼. 江西农业. 2014(11)
[5]农用喷头雾化粒径测试方法比较及分布函数拟合[J]. 王双双,何雄奎,宋坚利,张录达,Gary J.Dorr,Andreas Herbst. 农业工程学报. 2014(20)
[6]小型无人直升机飞行速度对喷雾沉积的影响[J]. 王立伟,丁国荣,蔡东林,吴建浩,朱正阳,邱白晶. 农机化研究. 2013(08)
[7]滴灌灌水器内颗粒物运动特性的数字粒子图像测速[J]. 冯吉,孙昊苏,李云开. 农业工程学报. 2013(13)
[8]图像分析法与激光法测试雾化性能对比研究[J]. 刘定平,施劭仪. 机械设计与制造. 2013(05)
[9]马铃薯收获动态图像处理系统的设计[J]. 宋玉,龚丽农,曲琳,蔡成恩,蒋金琳. 青岛农业大学学报(自然科学版). 2012(02)
[10]基于光流法的流化床气固两相流流场的检测[J]. 李莹,周云龙,范振儒. 东北电力大学学报. 2012(01)
博士论文
[1]小管径多相流特性及流动参数测量研究[D]. 许明.中国科学技术大学 2012
[2]基于数字图像处理技术的气液两相流型识别与演化规律研究[D]. 李洪伟.华北电力大学 2012
[3]植保机械混药器及其农药在线混合性能研究[D]. 徐幼林.南京林业大学 2009
[4]新型快速荧光动态图像摄录与处理分析系统及其对活细胞的应用研究[D]. 刘文静.暨南大学 2006
硕士论文
[1]气力输送式棉花异性纤维快速检测系统研究[D]. 王钦祥.山东农业大学 2013
[2]激光全息技术在管道测量中的应用与研究[D]. 刘乾.华北电力大学 2013
[3]电容层析成像技术在气固两相流在线监测中的应用研究[D]. 周丰.华东交通大学 2009
[4]农药药水在线混合效果的数字图像处理技术研究[D]. 郭敬坤.南京林业大学 2008
[5]基于图像处理技术的高速接触网动态检测系统研究[D]. 蔡学敬.西南交通大学 2008
[6]植保机械雾化性能的图像检测方法研究[D]. 史春建.江苏大学 2005
本文编号：3243286
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