基于LabVIEW和MATLAB的叶绿素荧光图像采集分析系统研制
发布时间：2022-07-03 12:48
叶绿素荧光技术作为研究植物光合作用的天然探针,具有无损、高效、准确等优点。在设施农业中,通过叶绿素荧光技术能够快速、有效地提取植物生理信息,为植物生长环境和肥水灌溉的控制提供决策支持。为了在温室中能够快速、便捷地获取植物生理生态信息,本文设计了一套基于LabVIEW和MATLAB的叶绿素荧光图像采集分析系统。该系统能够对植物生理信息进行无损分析,具有操作简便、分析迅速、性价比高等优点。本文主要的研究工作如下:（1）根据作物生长现场状况及实际硬件条件,确定了系统总体软硬件架构及技术方案。（2）根据技术方案,本系统主要由PC（上位机）、控制器（下位机）、相机、光源、滑轨平台等设备构成。通过对比分析完成了硬件设备选型及整体硬件系统的搭建,并进行系统测试优化硬件系统。（3）根据系统功能需求选定软件实现方案,进行软件设计。在PC上位机端,通过LabVIEW软件及VISA、VDM、VAS等组件实现了基于虚拟仪器的仪器控制和机器视觉功能。并选定适合本项目的LabVIEW和MATLAB软件混合编程方式,根据应用需求设计了基于MATLAB的图像处理软件。在控制器下位机端,使用Keil uVision5软...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 机器视觉技术及叶绿素荧光技术研究现状
1.2.1 机器视觉技术在植物信息采集方面的研究现状
1.2.2 叶绿素荧光技术研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究内容
第二章 叶绿素荧光图像采集分析系统硬件设计
2.1 系统整体设计方案
2.2 硬件设备选型
2.3 硬件系统搭建
2.4 本章小结
第三章 叶绿素荧光图像采集分析系统软件设计
3.1 PC上位机软件设计方案选择
3.2 LabVIEW开发介绍及具体功能实现
3.2.1 LabVIEW编程环境介绍
3.2.2 基于LabVIEW的仪器控制实现方法
3.2.3 基于LabVIEW的机器视觉实现方法
3.2.4 LabVIEW与MATLAB混合编程设计
3.3 MATLAB简介及图像处理功能实现
3.3.1 MATLAB简介
3.3.2 基于MATLAB的图像处理实现方法
3.4 下位机STM32开发环境介绍及具体功能实现
3.4.1 下位机STM32开发环境介绍
3.4.2 下位机具体功能实现方法
3.5 系统使用简介
3.6 本章小结
第四章 叶绿素荧光图像采集分析系统试验验证
4.1 叶绿素荧光图像采集系统参数设定试验
4.1.1 试验内容
4.1.2 试验结果与分析
4.1.3 试验总结
4.2 叶绿素荧光图像特征参数与叶绿素荧光参数分析试验
4.2.1 试验内容
4.2.2 试验结果与分析
4.2.3 建立模型
4.2.4 试验总结
4.3 本章小结
第五章 总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]CCD图像传感器和CMOS图像传感器的比较研究[J]. 孙波,王晓艳. 信息通信. 2015(12)
[2]山葡萄应答霜霉病侵染过程中叶绿素荧光成像的变化[J]. 许培磊,范书田,刘迎雪,秦红艳,杨义明,张庆田,赵滢,李晓艳,李晓红,艾军. 园艺学报. 2015(07)
[3]CMOS与CCD的灵敏度比较[J]. 张勇. 中国公共安全. 2015(12)
[4]叶绿素荧光动力学参数作为植物抗盐性评价指标的有效性[J]. 刘强,王庆成,王占武. 广东农业科学. 2014(21)
[5]机器视觉与应用[J]. 郭静,罗华,张涛. 电子科技. 2014(07)
[6]机器视觉在农业生产中的应用研究[J]. 刁智华,王会丹,魏伟. 农机化研究. 2014(03)
[7]叶绿素荧光动力学及在植物抗逆生理研究中的应用[J]. 李钦夫,李征明,纪建伟,邹秋滢,于辉. 湖北农业科学. 2013(22)
[8]基于低空成像高光谱系统探测植被日光诱导叶绿素荧光[J]. 杨沛琦,刘志刚,倪卓娅,王冉,王庆山. 光谱学与光谱分析. 2013(11)
[9]叶绿素荧光动力学原理及在热带作物研究中的应用[J]. 王立丰,王纪坤. 热带农业科学. 2013(11)
[10]基于HSV颜色特征图像检索算法在Matlab中的实现[J]. 王彦林. 电脑编程技巧与维护. 2013(16)
博士论文
[1]基于叶绿素荧光光谱分析的植物生理信息检测技术研究[D]. 杨昊谕.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于LabVIEW的大麦生长监控系统及光伏电源[D]. 杨建青.甘肃农业大学 2015
[2]基于Labview的人脸识别系统的研究与实现[D]. 兰晶.北京邮电大学 2015
[3]基于STM32的无线视频监控智能小车设计[D]. 李婕.兰州理工大学 2014
[4]基于MATLAB的图形图像处理系统的实现[D]. 英英.内蒙古大学 2013
[5]基于机器视觉技术的水稻营养快速诊断研究[D]. 刘江桓.江西农业大学 2011
[6]激光诱导叶绿素荧光光谱分析[D]. 沈丽.吉林大学 2009
[7]基于机器视觉技术的鲜烟叶含水量模型研究[D]. 甘露萍.西南大学 2009
[8]激光强度与激发叶绿素荧光强度关系的研究[D]. 隋媛媛.吉林大学 2009
[9]LabVIEW在实时测控系统中的应用研究[D]. 徐超.重庆大学 2005
本文编号：3654878
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 机器视觉技术及叶绿素荧光技术研究现状
1.2.1 机器视觉技术在植物信息采集方面的研究现状
1.2.2 叶绿素荧光技术研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究内容
第二章 叶绿素荧光图像采集分析系统硬件设计
2.1 系统整体设计方案
2.2 硬件设备选型
2.3 硬件系统搭建
2.4 本章小结
第三章 叶绿素荧光图像采集分析系统软件设计
3.1 PC上位机软件设计方案选择
3.2 LabVIEW开发介绍及具体功能实现
3.2.1 LabVIEW编程环境介绍
3.2.2 基于LabVIEW的仪器控制实现方法
3.2.3 基于LabVIEW的机器视觉实现方法
3.2.4 LabVIEW与MATLAB混合编程设计
3.3 MATLAB简介及图像处理功能实现
3.3.1 MATLAB简介
3.3.2 基于MATLAB的图像处理实现方法
3.4 下位机STM32开发环境介绍及具体功能实现
3.4.1 下位机STM32开发环境介绍
3.4.2 下位机具体功能实现方法
3.5 系统使用简介
3.6 本章小结
第四章 叶绿素荧光图像采集分析系统试验验证
4.1 叶绿素荧光图像采集系统参数设定试验
4.1.1 试验内容
4.1.2 试验结果与分析
4.1.3 试验总结
4.2 叶绿素荧光图像特征参数与叶绿素荧光参数分析试验
4.2.1 试验内容
4.2.2 试验结果与分析
4.2.3 建立模型
4.2.4 试验总结
4.3 本章小结
第五章 总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]CCD图像传感器和CMOS图像传感器的比较研究[J]. 孙波,王晓艳. 信息通信. 2015(12)
[2]山葡萄应答霜霉病侵染过程中叶绿素荧光成像的变化[J]. 许培磊,范书田,刘迎雪,秦红艳,杨义明,张庆田,赵滢,李晓艳,李晓红,艾军. 园艺学报. 2015(07)
[3]CMOS与CCD的灵敏度比较[J]. 张勇. 中国公共安全. 2015(12)
[4]叶绿素荧光动力学参数作为植物抗盐性评价指标的有效性[J]. 刘强,王庆成,王占武. 广东农业科学. 2014(21)
[5]机器视觉与应用[J]. 郭静,罗华,张涛. 电子科技. 2014(07)
[6]机器视觉在农业生产中的应用研究[J]. 刁智华,王会丹,魏伟. 农机化研究. 2014(03)
[7]叶绿素荧光动力学及在植物抗逆生理研究中的应用[J]. 李钦夫,李征明,纪建伟,邹秋滢,于辉. 湖北农业科学. 2013(22)
[8]基于低空成像高光谱系统探测植被日光诱导叶绿素荧光[J]. 杨沛琦,刘志刚,倪卓娅,王冉,王庆山. 光谱学与光谱分析. 2013(11)
[9]叶绿素荧光动力学原理及在热带作物研究中的应用[J]. 王立丰,王纪坤. 热带农业科学. 2013(11)
[10]基于HSV颜色特征图像检索算法在Matlab中的实现[J]. 王彦林. 电脑编程技巧与维护. 2013(16)
博士论文
[1]基于叶绿素荧光光谱分析的植物生理信息检测技术研究[D]. 杨昊谕.吉林大学 2010
硕士论文
[1]基于LabVIEW的大麦生长监控系统及光伏电源[D]. 杨建青.甘肃农业大学 2015
[2]基于Labview的人脸识别系统的研究与实现[D]. 兰晶.北京邮电大学 2015
[3]基于STM32的无线视频监控智能小车设计[D]. 李婕.兰州理工大学 2014
[4]基于MATLAB的图形图像处理系统的实现[D]. 英英.内蒙古大学 2013
[5]基于机器视觉技术的水稻营养快速诊断研究[D]. 刘江桓.江西农业大学 2011
[6]激光诱导叶绿素荧光光谱分析[D]. 沈丽.吉林大学 2009
[7]基于机器视觉技术的鲜烟叶含水量模型研究[D]. 甘露萍.西南大学 2009
[8]激光强度与激发叶绿素荧光强度关系的研究[D]. 隋媛媛.吉林大学 2009
[9]LabVIEW在实时测控系统中的应用研究[D]. 徐超.重庆大学 2005
本文编号：3654878
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