自然场景下葡萄定位方法的研究

为提高葡萄采摘的自动化水平,降低采摘成本和劳动强度,提高经济效益。针对自然场景中的葡萄,在Visual Studio 2013开发环境中,使用双目立体视觉技术和图像处理技术实现针对自然场景中的葡萄的采摘定位。利用自行设计搭建的葡萄定位视觉系统试验平台进行田间试验,试验结果表明:当双目摄像机与葡萄的距离为500~1 000mm时,误差为1.2~5.5mm,满足葡萄采摘机器人要求,为葡萄采摘机器人的采摘点定位提供了理论依据。     

利用EXCEL求解农业机器系统优化配备量

数学中线性规划问题的求解一直是很繁琐的,功能强大的Excel软件提供了一种很好的求解方法.为此,以兵团某中心团场为例,建立了农业机器系统优化配备的线性规划模型,论述了利用Excel进行求解的过程.通过Excel对建立的模型进行求解,得到了该中心团场优化的农业机器系统配备量,优化的结果与现实系统相比,全年作业成本降低了10.31%,农业机器系统配备量减少了21.39%.这表明,利用Excel进行求解具有操作方法简单、方便和快捷的特点.     

基于掩模及边缘灰度补偿算法的脐橙背景及表面缺陷分割

缺陷检测一直是利用计算机视觉技术进行水果自动分级的难点。为了解决带有缺陷的水果在图像分割时部分缺陷容易被误分割为背景这一问题,以脐橙为研究对象,首先提取B分量,利用B分量构建掩模图像,然后对R分量图像进行掩模,从而在不损伤缺陷的情况下实现了水果与背景100%分割。考虑到水果呈球状,检测时边缘灰度较低,在缺陷分割时容易出现误分割,提出快速水果图像边缘灰度补偿算法,利用此算法,对6种常见脐橙缺陷,共计220幅图像,设定分割阈值为165,使不同灰度等级的缺陷一次性分割成功,分割率最高为100%,最低为79.5%。试验结果表明由于单阈值的使用,提高了缺陷分割效率。     

基于历史帧路径搜索的红枣动态图像采集

图像采集是实现红枣品质分级和检测的关键前提。针对基于静态图像的采集方式不能全面反映外观品质、实时性差和基于传输式图像采集方式的机械、电路设计复杂且适用性不足的缺点,提出一种基于历史帧最小路径搜索,实现对视频中红枣目标进行跟踪、标定,建立红枣动态样本集的方法。首先利用RGB(red,green,blue)颜色空间转换HSV(hue saturation value)空间图像的明度(V)分量,基于V分量建立掩膜对RGB图像执行掩膜去背景。同时,针对视频图像中获得的二值图像,建立坐标系,获得每帧图像基于轮廓外接最小正矩形的特征向量,将当前帧和前一帧中的特征向量基于最小路径搜索的方法,加入约束条件,实现对视频中每个红枣目标的跟踪和标定,最后基于正矩形参数的感兴趣区域(region of interest,简称ROI),实现动态样本建立。利用此算法,对拍摄的视频图像的检测表明建立的动态样本集能更全面地反映红枣外观品质。该算法简单、有效,特别在实现基于深度神经网络的红枣在线检测中具有较大的应用潜力。     

双锥压缩式哈密瓜承载托辊的设计及参数计算

针对当前水果检测分级过程中大型水果承载托辊形式单一的问题,设计了一种新型双锥压缩式哈密瓜承载托辊。该托辊不仅能够实现哈密瓜的360°旋转,还能够在蓄能弹簧的作用下自动适应不同大小的哈密瓜,增加哈密瓜在旋转过程中的稳定性。通过对100个成熟哈密瓜样本进行测量,建立了哈密瓜的质量及纵横径尺寸数据库,并在此数据库的基础上对双锥压缩式哈密瓜承载托辊的参数进行了设计和计算。计算结果表明:双锥压缩式哈密瓜承载托辊的承载范围为1.5~5kg,锥形滚子的斜边与中心轴线之间的角度为29°,弹簧刚度为0.169 N/mm。本文所设计的双锥压缩式哈密瓜承载托辊能够较好地适应哈密瓜的检测分级,具有一定的创新性。     

基于双树复小波变换和邻域操作的哈密瓜纹理提取

为研究哈密瓜表面纹理特征分布规律,采集金密16号9成熟、全熟和金密17号9成熟、全熟共168幅哈密瓜样本图像,对RGB彩色图像的R、G、B分量执行代数运算,转换为灰度图后进行背景分割,然后利用双树复小波变换(DT-CWT)分解图像,获取高频子图像,并对其执行邻域操作,采用迭代法选取最优阈值完成纹理提取,最后利用灰度差分统计法和纹理频谱分析法描述分析哈密瓜纹理特征,建立基于支持向量机(SVM)的分类模型。研究结果表明,利用DT-CWT和邻域操作相结合的方法可得到更加连续、完整的哈密瓜纹理图像;4种哈密瓜的纹理特征值差异显著,利用纹理特征值分类准确率为89.3%;哈密瓜表面纹理无周期性。     

国内畜产品新鲜度的无损检测研究进展

对畜产品新鲜度进行快速无损检测以及评价具有重要的现实意义。为此,综述了当前常用的无损检测技术在国内畜产品新鲜度检测的应用研究现状,包括机器视觉、近红外光谱、电子鼻以及多源信息融合技术等,并分析了其存在问题,提出了新鲜度检测的未来研究发展方向,以期对国内相关研究人员的研究工作提供参考。     

棉花采摘机械手机构设计及参数优化

针对国内棉花采收存在的问题,提出了运用棉花采摘机械手代替人工和采棉机采收的方法。在对棉花农业特性及收获特性分析的基础上,结合新疆棉花种植模式以及棉花采摘要求,遵循机械手设计原则,设计了一种5自由度多行采收的关节型棉花采摘机械手。为使机械手能够高效灵活地收获目标空间棉铃,尽可能减小机械臂的操作空间和结构尺寸,结合采摘对象棉铃的生长分布空间和作业要求,分析了在给定空间下的设计变量、优化目标和约束条件,建立了优化设计的数学模型,并利用MatLab优化工具箱进行编程,实现了棉花采摘机械手的机构参数优化。     

新疆生产建设兵团农业机械配备现状分析

目前,兵团农机化事业呈现出全面发展的良好态势,形成了兵团特色的机械化大农业生产体系.然而兵团农机装备虽然已具备了一定的规模,农业机械化整体水平得到了全面提升,但是在发展过程中还存在一些突出的矛盾和问题.为此,通过兵团主要农牧团场的农业机械配备现状,分析了目前团场农业机械配备的形势和存在的问题,并提出了一些建议,为以后兵团农业机械化的发展规划提供一定的依据.     

基于颜色特征的棉株株顶识别研究

针对棉花机械打顶存在的问题,运用机器视觉技术通过对棉株株顶的精确识别实现精确打顶。对采集的棉株图像利用MATLABR2011a软件进行棉株图像处理,分割出棉株株顶和叶片等其它部分;提取棉株株顶和叶片等其它部分的R,G,B等3通道的均值、方差与标准差,作为棉株株顶区别于叶片等其它部分的特征;最后,利用BP神经网络对棉株株顶进行识别。结果表明,颜色特征能够很好地区分出棉株株顶和其它部分。