基于数学形态学的树木图像分割方法

该文针对智能整枝机视觉系统的需要提出一种以数学形态学为主的图像分割方法,解决了智能整枝机视觉系统中背景复杂下树木图像分割困难的问题.该方法分成5个步骤:①利用小波变换将图像进行压缩;②亮度矫正;③用分水岭算法对图像进行分割;④用区域合并法解决分水岭算法中的过度分割问题;⑤用中值滤波器滤除分割过程产生的孤立点.结果表明:该方法比Roberts算子、Sobel算子及Prewitt算子对树木图像的分割效果好,为立木整枝机视觉系统的深入研究打下了基础.     

基于EDA技术的自动立木整枝机无线遥控接收系统

在分析自动立木整枝机工作过程和控制要求的基础上,该文详细阐述了自动立木整枝机无线遥控接收系统的组成及工作原理,进而采用电子设计自动化(EDA)技术设计了自动立木整枝机无线遥控接收系统的数字控制逻辑.通过优化CPLD内部逻辑电路,有效消除了逻辑竞争冒险.仿真结果表明,该系统控制可靠性较高,能有效提高自动立木整枝机的功能安全性.      

面向整枝机控制的手势识别技术研究

为了实现对自动立木整枝机的手势控制,需要完成手势识别和无线遥控两部分工作,因此开展了基于表面肌电信号的手势识别技术研究。首先根据整枝机6个工作状态的特点定义相对应的6个手势,即:握拳、上切、下切、外翻、内翻和展拳;然后对采集到的表面肌电信号进行预处理,包括消噪和活动段分割;再对表面肌电信号进行时域和时-频域分析,得到3类特征,即:平均绝对值、自回归参数模型系数和小波分解后的各子频段信号平均能量;最后,构建支持向量机分类器,通过V折交叉验证得到最佳参数,分别进行单用户和多用户的识别实验。手势识别实验结果表明:单用户识别的准确率最高达100.00%,平均准确率为98.07%,高于多用户识别(91.19%)。本研究为实现整枝机手势控制的后续工作奠定了基础,为推进林业机械的智能化与人机交互进程提供了一种有效的新思路。      

遥控自动立木整枝机电源控制系统

便携式遥控自动立木整枝机控制系统电源的使用效率是整个系统的一个重要指标及可靠工作的前提.该文在分析控制逻辑的基础上,从节能的观点出发,合理地研制了自动立木整枝机发射与接收系统电源控制电路.电源供电能力测试的结果证明:该电源控制电路可以有效地提高整个系统电源的效率,能够很好地满足自动立木整枝机的工作需要.      

遥控自动立木整枝机运动控制系统

正确的控制逻辑是自动立木整枝机运动控制系统的关键技术.该文根据作业要求,研制了基于复杂可编程逻辑器件的自动立木整枝机运动控制系统.该系统采用自制的新型电动机位置动态检测装置,通过复杂数字逻辑运算及相应的闭环控制驱动电路,实现对人工林自动立木整枝机控制信号的分组、实时控制.该运动控制系统设计合理、控制逻辑准确,已成功应用于BSR Z23 001A人工林自动立木整枝机,工作可靠,使用效果良好.      

论树木移植机在我国绿化事业中的发展前景与途径

本文介绍了树木移植机的发展概况与结构特点;论述了树木移植机在我国园林、林业、园艺部门的发展前景;提出了在我国如何发展树木移植机的具体建议,并对树木移植机的型式、配套车辆底盘的选择、工作装置的结构方案进行了较为详细的分析。     

整枝方式对番茄冠层特征及产量的影响

以单杆整枝、双杆整枝、改良单杆整枝、连续换头整枝4种方式对番茄进行整枝处理,研究不同整枝方式对冠层及产量的影响.结果表明,单杆整枝方式有利于株高、茎粗生长;前期双杆整枝处理番茄产量最高,单杆整枝产量最低,盛果期双杆整枝和连续换头整枝叶面积指数大,叶倾角和散射辐射透过系数小,产量较高;叶面积指数与产量呈正相关,平均叶倾角、散射辐射透过系数与产量呈负相关.     

国内外树木移植机械的研究现状与发展趋势

随着我国城市空气污染的加剧,增加城市绿化树的拥有量将有助于改善城市生态环境,提高人民的生活质量。目前城市绿化工作多采用人工移植树木的方式,其劳动强度大、效率低、成活率也不高。同时随着劳动力的短缺问题的日益突出,机械化城市绿化将成为今后的发展趋势。为此,介绍了国内外树木移植机械的研究现状,分析了树木移植机的发展趋势,并为我国树木移植机的发展研究提出了建议。     

电弧喷涂3Cr13强化秸秆压块机模块试验研究

针对秸秆压块机模块磨损失效问题,分析了模块失效机理,提出了采用电弧喷涂3Cr13丝材对秆压块机模块表面进行强化和修复新工艺。采用正交试验和极差分析法研究了喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离、喷涂气压对涂层耐磨性的影响规律,优化了压块机模块电弧喷涂3Cr13工艺参数,测试了3Cr13涂层的摩擦系数。结果表明:涂层摩擦系数为0.36,远低于铸钢摩擦系数0.8,涂层具有优异的耐磨性。     

具有自学习功能的车削专家系统的研究

针对传统金属切削数据库中数据冗余、知识贫乏、切削参数与实际切削加工条件结合不紧密等问题,研究开发了一个具有自学习功能的硬质合金车削专家系统.该系统采用切削实验得出的浓缩型数学模型方式存储切削用量数据,利用自学习功能对切削数学模型进行修正,可以推荐合理优化的刀具、切削速度和刀具寿命等加工参数,预测加工质量、金属去除率等.     

基于计算机视觉的立木树干曲率自动测量方法

树干曲率的自动测量是智能立木整枝机作业的重要步骤.该文针对立木图像的特点,提出了一种基于计算机视觉的立木树干曲率自动测量方法.该方法包含4个主要步骤:利用阈值分割对树干图像进行提取,得到图像的粗分割;在中值滤波的基础上,利用拉普拉斯算子对图像进行边缘位置点的检测,从而得到准确而连续的边缘;利用数学形态学方法对树干边缘进行细化处理;以道格拉斯-普克法提取树干曲线上的特征点,对其进行曲线拟合并求得树干曲率.实验结果表明,该方法能比较准确地识别树干的弯曲度.      

基于计算机视觉的立木枝干直径自动测量方法

立木枝干直径是智能型立木整枝机器人工作的重要工作参数.该文提出了一种基于计算机视觉原理的立木枝干自动测量方法.该方法利用已知大小的标定尺简化无线性畸变CCD摄像机标定过程.首先,将标定尺与被测立木紧贴在一起并通过CCD摄像机获取它们的图像;其次,从图像中通过二次模板匹配方法检测标定尺并统计标定尺像素数;然后,计算出图像每一个像素代表的实际尺寸;第四,通过立木枝杈点检测分离出树干和树枝;最后,将统计立木枝干直径的像素数与每一个像素代表的实际尺寸相乘就可以很容易地计算立木枝干直径.该文测量了12组立木枝干的直径,平均绝对误差为0.67 cm,平均相对误差为1.9%.实验结果表明,计算机视觉的立木枝干直径自动测量方法能够比较精确地解决智能型立木整枝机器人中的立木枝干自动测量问题,但是该方法在进行复杂背景立木枝干直径测量时精度需要进一步提高.      

立木枝杈点自动识别方法

立木整枝机器人在整枝作业过程中需要实时自动识别立木枝杈点并计算出其相对空间位置关系.该文给出了一种适用于立木整枝机器人的立木枝杈点识别新方法.该方法首先使用数学形态学方法对图像进行二值化处理,然后对二值图像进行骨架化处理,最后将骨架化后的图像与一个3×3的全1矩阵构成的模板进行卷积运算;卷积结果大于给定阈值3的像素点就是枝杈点位置.实验证明,该方法能够比较准确地检测到立木图像枝杈点并计算出枝杈点的位置.      

枣母本园在扦插育苗中集约化利用的研究

育苗是枣树生产的1个重要环节。作者通过几年来枣树育苗的生产实践,从母本园定植方式、修剪方法以及从生长期采集插穗时期、部位和方法,进行了枣母本园在绿枝扦插育苗中集约化利用的研究。该研究为今后枣树栽培及生产提供一定的理论依据和实践技术指导。     

基于神经网络的机器人驱动系统数学模型辨识

以轮式移动机器人驱动系统为主要研究对象,提出一种基于神经网络的分析与试验相结合的建模方法。该方法在分析理想直流电动机数学模型的基础上,采用串一并行辨识结构的神经网络确定系统输出与输入的关系,实现了机器人驱动系统的数学模型辨识。最后,通过试验证明了该方法的有效性,为未采工、农业等领域机器人的精确运动和动力控制的研究提供了技术支持。     

修枝对滇南大花序桉人工林生长的影响

以云南卫国林业局小黑江大花序桉实生林为研究对象,以不修枝作为对照,分别采用修掉1/3树高以下分枝、1/2树高以下分枝及修掉主干径粗5 cm以下分枝的方式进行修枝试验,分别在第2.5年和4.5年开展生长性状数据调查,通过对其蓄积生长和效益分析比较,评价不同修枝处理间的差异,并选择出效益最优的修枝方式。结果表明,不同修枝处理对林分生长和效益有显著的影响。2.5年生时,大强度修掉1/2高度以下分枝可以使每公顷木材蓄积达到最高,表明修枝能快速促进林木生长,而4.5年生时修枝与不修枝生长差异不显著,以不修枝木材蓄积最高;经济效益分析表明,在4.5年时,修掉1/3树度以下分枝时每公顷蓄积利润率达到1.77,比不修枝提高了4.12%,修枝促进了木材质量和价格明显提升,而该修枝处理可使每公顷木材净收入达45 497.72元,经济效益最好,是值得推广种植的定向培育模式。研究结果为大花序桉大径级培育和经济效益提升提供技术和理论依据。