基于机器视觉的钵苗分选移栽信息获取关键技术研究

发布时间：2021-06-03 22:56

　　从设施农业自动化的角度出发,针对钵苗在移栽过程中,需要对其品质进行人工分选的现状。以穴盘钵苗为研究对象,钵苗的移栽适合度和苗叶调向角度为研究目标,研究了基于机器视觉的钵苗移栽适合度信息获取方法和钵苗苗叶调向方法,设计了一种钵苗自动分选移栽机软硬件系统,并对其关键结构部件进行了优化设计。本论文的主要研究内容和研究成果如下：（1）研究了基于图像颜色空间的钵苗图像分割方法。通过增加单色背景板和顶升钵苗的方式获取视频图像,分别对四种颜色空间的钵苗试验样本在不同光照条件下的图像分割稳定性进行研究。将钵苗HSI颜色空间中S分量提取与最大类间方差阈值分割算法相结合的方法用于钵苗视频图像分割,减少了图像处理的难度,提高了钵苗图像分割的效率和鲁棒性,可满足钵苗图像茎叶提取对算法实时性和稳定性的要求。（2）研究了移栽钵苗的高度信息获取方法。在对钵苗分割后图像获取钵苗高度信息的三种识别算法分析的基础上,通过综合评价三种钵苗高度识别算法的平均相对偏差和算法运行效率,采用实时性和鲁棒性更好的顶点链码主轴法最小外接矩形算法获取钵苗高度。（3）研究了移栽钵苗的直立度信息获取方法。在对分割图像进行骨架提取、水平1×5... 

【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状和趋势
    1.3 研究目标与内容
    1.4 拟解决的关键问题
    1.5 研究方法与技术路线
    1.6 本章小结
第二章 钵苗茎叶形态特征分析与图像分割方法研究
    2.1 钵苗茎叶外部形态分析
    2.2 移栽钵苗彩色图像获取
    2.3 移栽钵苗彩色图像特征分析
    2.4 基于颜色特征的钵苗图像分割
    2.5 钵苗图像颜色空间和阈值分割算法评价
    2.6 本章小结
第三章 钵苗移栽适合度的识别方法研究
    3.1 移栽钵苗高度信息获取方法研究
    3.2 移栽钵苗直立度信息获取方法研究
    3.3 钵苗移栽适合度的判别方法
    3.4 本章小结
第四章 钵苗苗叶的调向方法研究
    4.1 钵苗视频采集及帧图像分析
    4.2 基于核函数兴趣点相似性度量跟踪的苗叶调向方法
    4.3 基于变分光流关键帧提取的苗叶调向方法
    4.4 试验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 钵苗分选移栽机系统设计与关键部件优化
    5.1 钵苗分选移栽机系统硬件结构设计
    5.2 基于模糊优化的钵苗顶升旋转机构设计
    5.3 钵苗分选移栽机系统软件设计
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 建议与展望
参考文献
致谢
作者简介及研究成果



本文编号：3211406