基于X射线检测技术谷类农作物在线虫害检测识别研究

发布时间：2023-06-04 21:16

　　谷类农作物是人类赖以生存碳水化合物的主要来源,人们熟知的水稻、玉米、小麦、高粱等就是全球最重要的谷类粮食作物。近年来,由于几场重大病虫害的影响,使我国的谷类农作物粮食产量和质量在不同程度上出现了降低,同时因为对病虫害的分布及其强度的检测不够准确而导致大量农业化学制剂被使用,这使得食品安全问题变得越加严峻。因此,为了能够及时并实时的掌握谷类农作物的病虫害情况,为农业专家提供准确的病虫害数据,并为病虫害的防治提供依据,采用X射线对谷类农作物内部虫害进行检测识别具有重要意义,这为农业病虫害的防治提供了全新的手段和科学依据,这方面的研究在国内尚属首创。本文通过设计的一种可以在农田中行走的直线检测机械人,结合X射线检测技术,对谷类农作物,如玉米、水稻、小麦秸秆类等进行透照成像,并通过成像系统将透照图像传输到计算机进行图像处理,最终达到虫害识别的目的。本文主要进行了三个方面的研究,一是设计了一种在线检测机械人,该机械人为成像系统和图像处理系统提供平台;二是搭建检测成像系统,通过对比几种数字成像系统,最终选择适于本文的基于线阵列探测器的成像系统;三是研究了图像处理算法,通过分析采集到的图像的特点和研...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景和研究意义
    1.2 谷类农作物病虫害检测发展现状
        1.2.1 现有的谷类农作物虫害检测技术
        1.2.2 X射线技术在农产品检测中的应用
    1.3 本文主要研究内容
第2章 谷类农作物在线虫害检测机械人设计
    2.1 针对水田、旱田环境检测机械人结构设计
        2.1.1 水田检测机械人结构设计
        2.1.2 旱田检测机械人结构设计
    2.2 谷类农作物在线病虫害检测机械人(水、旱田)执行机构设计
        2.2.1 X射线-探测器升降机构设计
        2.2.2 宽度调节机构设计
        2.2.3 前后伸缩机构设计
        2.2.4 行走驱动机构设计
        2.2.5 水、旱田检测机构的特殊设计部分
        2.2.6 检测仪防倾翻机构设计
    2.3 本章小结
第3章 X射线源技术应用和成像系统搭建
    3.1 X射线检测技术理论基础
        3.1.1 X射线的本质
        3.1.2 X射线检测概述
        3.1.3 X射线的产生
        3.1.4 X射线的特点与性质
    3.2 X射线的透射和散射
    3.3 X射线检测设备与成像系统
        3.3.1 X射线源的选择及其技术参数
        3.3.2 基于探测器的X射线成像系统
    3.4 本章小结
第4章 病虫害检测机械人实验应用研究
    4.1 图像的采集
    4.2 图像处理概述
    4.3 图像增强技术
        4.3.1 灰度变换
        4.3.2 直方图修正
        4.3.3 基于锐化处理的图像增强
    4.4 图像的滤波处理
        4.4.1 图像退化的原因及退化模型
        4.4.2 图像滤波方法研究
    4.5 本章小结
第5章 虫害图像边缘检测与实验结果
    5.1 边缘检测
        5.1.1 典型的边缘检测算子
        5.1.2 基于Canny算子的边缘检测
        5.1.3 基于形态学膨胀与腐蚀的边缘检测
        5.1.4 小波模极大值边缘检测
    5.2 实验结果比较与验证
        5.2.1 单样本多方法边缘检测
        5.2.2 多样本边缘检测实验结果
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3831031