基于模糊C均值聚类的作物病害叶片图像分割方法研究

为提高作物病害图像的分割效果,根据作物病害图像的特点,提出了一种基于模糊C均值聚类算法(FCM)的作物病害图像自适应分割方法.该方法将像素的灰度与其邻域均值作为FCM的输入特征,变换FCM的隶属度函数使其包含图像的局部邻域特性;通过聚类有效性验证分析和试验确定模糊C均值聚类算法(FCM)的最优聚类数、模糊加权指数.运用该方法对棉花病害叶片图像进行分割.结果表明:该方法能较好将病斑部分和正常部分分割开,平均分割误差率小于5%,对作物病害图像的分割处理非常有效.     

基于双阈值分割的苗期杂草识别算法

提出了一种基于双阈值分割的苗期杂草识别算法。首先通过2个阈值分割得到2幅分割图像,再结合形态学操作融合2幅分割图像后进行识别得到作物图像;参考现有除草剂喷洒方案将作物图像分为6行8列的子区域,根据每个子区域是否有作物像素点决定是否喷洒除草剂。结果表明,该方法基本上实现了苗期杂草的防治,并节省了45%左右的除草剂。     

基于近红外光谱的普洱茶年份检测研究

近红外光谱分析技术是近年发展起来的一种定性、定量分析技术,其具有快速,不破坏样品,操作简单等特点,已广泛应用于各个领域。利用近红外光谱分析技术的特点,首先对54 份不同年份的普洱茶近红外光谱图吸收峰的差异进行分析,然后对普洱茶的年份进行鉴别。结果表明,随着普洱茶年份的增加,其内含主要化学成分不断减少,近红外光的吸收值也不断减少,因此波峰的尖锐程度也不断减少。随后应用聚类分析技术对不同年份的普洱茶进行定性分析,从聚类分析得到的三维立体图中可以看出,各个年份的普洱茶有比较明显的聚类现象,其中有3份茶叶样品被判断为错误,识别准确率为94.444%。     

用于识别田间空心莲子草的颜色特征的研究

对于空心莲子草这一恶性杂草,提出了引入计算机视觉技术在其出苗后迅速喷洒除草剂的策略。针对营养繁殖的空心莲子草出苗后叶片由紫红色变为绿色的现象,根据用于绿色植物分割的颜色特征突出绿体G的特点选择了15种突出红体R的颜色特征识别空心莲子草。使用权重为出苗天数的线性加权法得出识别效果较好的颜色特征是r,2r-g-b,1.4r-g-b。其方法可用于其它红色杂草。     

多光谱视觉技术在收获机器人中的应用

分析了几种不同作物光谱反射特性；简要介绍了利用多光谱技术进行图像处理的软件、硬件系统及其处理方法；着重介绍了多光谱视觉技术在番茄收获机器人以及黄瓜收获机器人中的应用；最后，对多光谱视觉技术应用于收获机器人需解决的关键技术作了简要阐述。     

作物胁迫早期症状监测的新图像技术

传统的作物胁迫早期症状诊断主要运用生化和分子方法对样品进行破坏性检测实现。计算机图像技术能在作物出现明显症状和不可逆转伤害前及时检测出作物的胁迫情况。尤其是在通过检测作物叶片散发光图像中与胁迫相关的变化量方面,热红外图像、荧光图像、反射多光谱和高光谱图像等新技术显示出较大的潜力。介绍和讨论了这些新图像技术在作物胁迫监测中的运用情况,并展望运用多种图像技术融合是作物综合胁迫早期监测诊断的发展趋势。     

作物病害图像中重叠病斑分离算法

针对传统的分水岭分割算法的不足,应用了一种基于标记测地重建的分水岭算法对棉花重叠病斑图像进行分离.首先对病斑二值图像利用多尺度距离变换获得病斑的距离图像,通过极限腐蚀操作检测出标记种子;然后以种子标记为基础.运用形态学测地重建运算获取测地影响区骨架SKIZ--分水岭线;最后利用分水岭线与原病斑图像进行交集运算.从而得到分离的图像.运用该算法对棉花重叠病斑图像进行分离,试验结果表明:该方法能较好地将图像中的重叠病斑分离,并较好地保存病斑边缘信息,对图像中的微小结构和噪声不敏感,具有良好的鲁棒性.     

基于二维直方图的杂草图像分割算法

通过引入像素灰度级和邻域灰度级构成的二维直方图，提出了一种杂草彩色图像分割算法。试验结果表明，基于二维直方图的分割算法由于增加了各个像素点相邻区域的信息，从而减少了自然条件下镜面反射和叶片小面积污损的影响。由于分割结果更好地保留了叶片的连通性，新的分割算法能在自然条件下更好地区分单子叶植物和双子叶植物及识别作物和杂草，从而有助于杂草识别率的提高。     

基于离散元的间歇式施肥器的施肥过程

为解决云南地区普通开沟条施施肥器耕作阻力大以及持续施肥导致的化肥浪费、污染的问题,基于曲柄滑块机构设计了一款间歇式施肥器,并利用EDEM对其2个周期(0.6 s)的施肥过程进行仿真分析,并将其耕作阻力、施肥效果与普通开沟条施施肥器对比.在行进速度都是1 m/s、下落深度都是24 cm的情况下,间歇式施肥器在1个周期内的施肥约10 cm;施肥深度分布在0～24 cm;施肥间距为30 cm,满足农业上的追肥要求.其平均耕作阻力仅为39.968 N,每次排肥的颗粒都在3 200颗左右,排肥颗粒总数为6 964颗,均远小于条施施肥器.因此可以在满足农艺要求的情况下做到降阻减排.     

山地甘蔗收获机械的发展策略探讨

介绍了国内外目前甘蔗收获机械化技术的发展状况,以及我国甘蔗收获机械存在的主要问题,提出了我国发展山地甘蔗收获机械的技术策略.为此,对适宜于甘蔗种植面积连片特点的联合式整秆收割机与适宜于山地丘陵小块种植特点的小型分段式整秆收割机应并行进行研究,以提高甘蔗收获机械化整体水平和收获效率,降低收获成本.