猕猴桃对靶授粉方法研究与控制系统设计
发布时间：2021-03-25 00:28
猕猴桃为异花授粉作物,授粉作业质量决定果实的产量与品质。目前,我国授粉作业主要依赖人工,作业效率低、花粉消耗大、授粉效果难以保证。花朵识别与对靶喷射是高效授粉作业的关键技术,开发猕猴桃对靶授粉控制系统可以推动猕猴桃授粉装备的智能化,在猕猴桃产业发展中,具有广阔的应用前景和重要的经济价值。本文以棚架式“海沃德”猕猴桃花朵为对象,开展了猕猴桃对靶授粉控制系统设计与研究。主要研究内容如下:（1）明确Pixy相机最佳对焦距离范围,改善花朵识别准确率。通过Pixy相机成像面积与识别标记面积的相对误差分析,发现对焦距离在1540 cm时,标记面积与成像面积相对误差值小于5%。依据猕猴桃花朵冠层分距地面垂直高度160180 cm空间分布规律,确定Pixy相机进行棚架式猕猴桃花朵识别与定位的最佳安装高度为距离地面140145 cm。（2）确定Pixy相机图像亮度调整依据,并构建成像亮度调整系统,提高Pixy相机自然光照度适应性。通过分析不同光照度条件的花朵图像标记准确率,明确环境光照度与相机成像亮度间的调整关系式:y=-0.0015x+...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
充分授粉器(王逸珺2016)
图 1-1 充分授粉器(王逸珺 2016)Fig.1-1 Full pollinators(王逸珺 2016)图 1-2 电动授粉器Fig.1-2 Electric pollinator简易授粉器械有手动和电动授粉器两种，图 1-2 为电动授粉器。花粉在授粉时，依靠自身重力从上方的存放空间中到达授粉器中，然后通过压入空气进行均匀授粉。采用人工授粉能够较大程度的降低自然因素的影响，而且简易授粉装置成本低、操作方便、授粉充分，在保证产量与品质的同时，减少了花粉消耗，降低了花粉使用成本。但却存在作业强度大、授粉效率低的问题。近几年劳动力缺乏、人工成本高，大型猕猴桃园通过人工辅助授粉，成本高而且在较短的猕猴桃花期内难以保证授粉工作的进度与质量。因此，人工授粉仅适合小面积的猕猴桃种植园采用，大型种植园授粉作业必须借助机械装备进行授粉。（3）机械授粉机械授粉方法是果树生产发展的必然趋势(刘丽等 2017; Razeto B et al. 2005; 丁素明等 2015)。南京农业机械化研究所研制的手持式风送授粉机在出口风速达到 19.5 m/s时，柱头处的花粉覆盖率可达到 57.66%(丁素明等 2014)。西北农林科技大学郭昊明(2016)研制的猕猴桃授粉末端执行器实现了基本的授粉功能，如图 1-3 所示。根据测距
的存放空间中到达授粉器中，然后通过压入够较大程度的降低自然因素的影响，而且简，在保证产量与品质的同时，减少了花粉消强度大、授粉效率低的问题。近几年劳动力工辅助授粉，成本高而且在较短的猕猴桃花此，人工授粉仅适合小面积的猕猴桃种植园装备进行授粉。果树生产发展的必然趋势(刘丽等 2017; Raze业机械化研究所研制的手持式风送授粉机在出覆盖率可达到 57.66%(丁素明等 2014)。西北授粉末端执行器实现了基本的授粉功能，如图感器检测授粉环境信息，实现喷嘴授粉距离涉及机器视觉等能够针对花朵检测的方法，，未实现精准的自动化授粉。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双流体喷嘴雾化控制特性研究[J]. 石宝宝,石复习,陈军,蒋宗谨,刘世浩. 农机化研究. 2019(01)
[2]果园风送喷雾精准控制方法研究进展[J]. 翟长远,赵春江,Ning Wang,John Long,王秀,Paul Weckler,张海辉. 农业工程学报. 2018(10)
[3]Pixy机器视觉传感器及其典型应用[J]. 张喜凤. 电子测试. 2018(Z1)
[4]基于Kinect视频技术的葡萄园农药喷施路径规划算法[J]. 肖珂,高冠东,马跃进. 农业工程学报. 2017(24)
[5]不同机械授粉方式对猕猴桃坐果率和果实品质的影响[J]. 刘丽,张洋,方金豹. 河南农业科学. 2017(07)
[6]基于机器视觉的对靶喷雾系统时延估计方法研究[J]. 马秀博,孙熊伟,张德青,王良燕. 农机化研究. 2017(06)
[7]猕猴桃授粉方法与标准化发展[J]. 赵艳丽,李春游,李鑫. 安徽农业科学. 2017(07)
[8]基于图像识别的无人机精准喷雾控制系统的研究[J]. 王林惠,甘海明,岳学军,兰玉彬,王健,刘永鑫,凌康杰,岑振钊. 华南农业大学学报. 2016(06)
[9]猕猴桃在南京地区开花物候期的观察[J]. 潘德林,黄胜男,张计育,王刚,翟敏,郭忠仁. 农学学报. 2016(10)
[10]履带自走式果园自动对靶风送喷雾机研究[J]. 姜红花,白鹏,刘理民,董西峰,宋坚利,张晓辉. 农业机械学报. 2016(S1)
博士论文
[1]基于处方图的变量喷药系统研究[D]. 王利霞.吉林大学 2010
[2]基于机器视觉的变量喷雾控制系统研究[D]. 陈丽君.沈阳农业大学 2009
[3]基于内容的中草药植物图像检索关键技术研究[D]. 吴清锋.厦门大学 2007
硕士论文
[1]气液双流式雾化控制优化及猕猴桃施药机研制[D]. 石宝宝.西北农林科技大学 2018
[2]四旋翼飞行器飞行控制系统研究[D]. 丁雪芳.西安科技大学 2017
[3]四旋翼飞行器地面目标跟踪系统的研究与设计[D]. 张保威.长安大学 2017
[4]喷雾式猕猴桃授粉末端执行器的研制[D]. 郭昊明.西北农林科技大学 2016
[5]猕猴桃充分授粉器的示范与推广[D]. 王逸珺.西北农林科技大学 2016
[6]果园对靶施药控制系统设计[D]. 李为.西北农林科技大学 2014
[7]对靶变量喷雾装置及其控制系统研究[D]. 周伟.浙江大学 2013
本文编号：3098680
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
充分授粉器(王逸珺2016)
图 1-1 充分授粉器(王逸珺 2016)Fig.1-1 Full pollinators(王逸珺 2016)图 1-2 电动授粉器Fig.1-2 Electric pollinator简易授粉器械有手动和电动授粉器两种，图 1-2 为电动授粉器。花粉在授粉时，依靠自身重力从上方的存放空间中到达授粉器中，然后通过压入空气进行均匀授粉。采用人工授粉能够较大程度的降低自然因素的影响，而且简易授粉装置成本低、操作方便、授粉充分，在保证产量与品质的同时，减少了花粉消耗，降低了花粉使用成本。但却存在作业强度大、授粉效率低的问题。近几年劳动力缺乏、人工成本高，大型猕猴桃园通过人工辅助授粉，成本高而且在较短的猕猴桃花期内难以保证授粉工作的进度与质量。因此，人工授粉仅适合小面积的猕猴桃种植园采用，大型种植园授粉作业必须借助机械装备进行授粉。（3）机械授粉机械授粉方法是果树生产发展的必然趋势(刘丽等 2017; Razeto B et al. 2005; 丁素明等 2015)。南京农业机械化研究所研制的手持式风送授粉机在出口风速达到 19.5 m/s时，柱头处的花粉覆盖率可达到 57.66%(丁素明等 2014)。西北农林科技大学郭昊明(2016)研制的猕猴桃授粉末端执行器实现了基本的授粉功能，如图 1-3 所示。根据测距
的存放空间中到达授粉器中，然后通过压入够较大程度的降低自然因素的影响，而且简，在保证产量与品质的同时，减少了花粉消强度大、授粉效率低的问题。近几年劳动力工辅助授粉，成本高而且在较短的猕猴桃花此，人工授粉仅适合小面积的猕猴桃种植园装备进行授粉。果树生产发展的必然趋势(刘丽等 2017; Raze业机械化研究所研制的手持式风送授粉机在出覆盖率可达到 57.66%(丁素明等 2014)。西北授粉末端执行器实现了基本的授粉功能，如图感器检测授粉环境信息，实现喷嘴授粉距离涉及机器视觉等能够针对花朵检测的方法，，未实现精准的自动化授粉。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双流体喷嘴雾化控制特性研究[J]. 石宝宝,石复习,陈军,蒋宗谨,刘世浩. 农机化研究. 2019(01)
[2]果园风送喷雾精准控制方法研究进展[J]. 翟长远,赵春江,Ning Wang,John Long,王秀,Paul Weckler,张海辉. 农业工程学报. 2018(10)
[3]Pixy机器视觉传感器及其典型应用[J]. 张喜凤. 电子测试. 2018(Z1)
[4]基于Kinect视频技术的葡萄园农药喷施路径规划算法[J]. 肖珂,高冠东,马跃进. 农业工程学报. 2017(24)
[5]不同机械授粉方式对猕猴桃坐果率和果实品质的影响[J]. 刘丽,张洋,方金豹. 河南农业科学. 2017(07)
[6]基于机器视觉的对靶喷雾系统时延估计方法研究[J]. 马秀博,孙熊伟,张德青,王良燕. 农机化研究. 2017(06)
[7]猕猴桃授粉方法与标准化发展[J]. 赵艳丽,李春游,李鑫. 安徽农业科学. 2017(07)
[8]基于图像识别的无人机精准喷雾控制系统的研究[J]. 王林惠,甘海明,岳学军,兰玉彬,王健,刘永鑫,凌康杰,岑振钊. 华南农业大学学报. 2016(06)
[9]猕猴桃在南京地区开花物候期的观察[J]. 潘德林,黄胜男,张计育,王刚,翟敏,郭忠仁. 农学学报. 2016(10)
[10]履带自走式果园自动对靶风送喷雾机研究[J]. 姜红花,白鹏,刘理民,董西峰,宋坚利,张晓辉. 农业机械学报. 2016(S1)
博士论文
[1]基于处方图的变量喷药系统研究[D]. 王利霞.吉林大学 2010
[2]基于机器视觉的变量喷雾控制系统研究[D]. 陈丽君.沈阳农业大学 2009
[3]基于内容的中草药植物图像检索关键技术研究[D]. 吴清锋.厦门大学 2007
硕士论文
[1]气液双流式雾化控制优化及猕猴桃施药机研制[D]. 石宝宝.西北农林科技大学 2018
[2]四旋翼飞行器飞行控制系统研究[D]. 丁雪芳.西安科技大学 2017
[3]四旋翼飞行器地面目标跟踪系统的研究与设计[D]. 张保威.长安大学 2017
[4]喷雾式猕猴桃授粉末端执行器的研制[D]. 郭昊明.西北农林科技大学 2016
[5]猕猴桃充分授粉器的示范与推广[D]. 王逸珺.西北农林科技大学 2016
[6]果园对靶施药控制系统设计[D]. 李为.西北农林科技大学 2014
[7]对靶变量喷雾装置及其控制系统研究[D]. 周伟.浙江大学 2013
本文编号：3098680
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