基于MSER仿射变换配准的农用柔性pH芯片性能优化

针对柔性pH芯片复合结构多层打印制备过程的配准偏差严重，限制其农用pH值在线监测精度及稳定性问题，比较分析了MSER仿射变换模型对“叠层复合结构”柔性pH芯片性能的影响，分析了配准后柔性pH芯片在基质培番茄根系pH值在线监测应用中的可行性。试验结果表明：MSER仿射变换模型配准后，农用柔性芯片加工最小线宽和线间距分别为90、500μm,芯片加工平均相对误差可控制在25%以内；配准后，农用柔性pH传感器灵敏度达到了每单位pH值-61.9 mV,响应范围为2.0～10.0,与商用玻璃pH电极的测量绝对误差小于0.15,相对误差小于4.1%;基质培番茄根系pH值监测试验中，自制柔性芯片与商用pH电极的测量结果具有较好一致性，同步测定结果的绝对误差小于0.09,相对误差小于1.5%,RMSE仅为0.05。MSER仿射变换配准方法可有效提高“叠层复合结构”农用打印柔性传感芯片的制备精度及传感检测准确性。     

弱光复杂背景下基于MSER和HCA的树上绿色柑橘检测

基于图像处理和机器视觉的树上绿色柑橘检测,能为果园管理者施肥、估产及采摘作业提供指导.该文提出一种基于水果表面光照分布的分层轮廓分析(hierarchical Contour Analysis,HCA)算法实现了树上绿色柑橘的检测.彩色数码相机拍摄弱光下由闪光灯补光的树上柑橘场景彩色图像,基于水果表面的光照分布应用最大稳定极值区域(maximally stable extremal region,MSER)算法提取图像中的感兴趣区域,然后建立感兴趣区域周围的分层轮廓图,并利用霍夫变换拟合每一级轮廓获得分层圆形目标,最后进行拟合圆嵌套分析得到绿色柑橘水果目标.所提算法在20张复杂的柑橘果园场景图像中进行了测试,最终的召回率达81.2%,查准率达到83.5%,单幅图像平均处理时间为3.70 s.该文所提出的基于光照分布的分层轮廓分析算法,不仅适用于绿色柑橘的检测,也可为其他树上绿色水果检测提供通用的框架和思路.