| 大田甘蓝作物行识别与对行喷雾控制系统设计与试验 |
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| 引用本文： | 韩长杰,郑康,赵学观,郑申玉,付豪,翟长远. 大田甘蓝作物行识别与对行喷雾控制系统设计与试验[J]. 农业机械学报, 2022, 53(6): 89-101 |
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| 作者姓名： | 韩长杰 郑康 赵学观 郑申玉 付豪 翟长远 |
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| 作者单位： | 新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐830052;北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京100097;北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京100097;国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097;北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京100097 |
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| 基金项目： | 江苏省重点研发计划项目(BE2021302); |
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| 摘 要： | 对行喷雾技术可提高农药的利用率,有利于保护环境和减少农药残留。本文搭建基于机器视觉的大田甘蓝对行喷雾控制系统。通过改进的ExG算法提取颜色信息,采用最大类间方差法和形态学的开闭运算分割作物与背景。提出甘蓝作物行定位与多作物行自适应ROI提取方法,在条带分割的ROI内基于限定阈值垂直投影对特征点集进行采集,通过最小二乘法对特征点集进行线性拟合得到作物行中心线。利用中心线几何关系得到作物行偏移信息,根据对行机构的运动特性建立对行偏移补偿模型,并设计基于PID轨迹追踪算法的对行喷雾控制系统。试验结果表明,实验室作物行识别准确率为95.75%,算法平均耗时为77 ms。在田间试验中,识别算法在时间段09:00—11:00、14:00—16:00内测试效果最佳,识别偏差均值保持在2.32 cm以下。针对不同范围的杂草测试中,算法平均识别成功率为95.56%,说明算法具有较强的鲁棒性。在与其他识别算法对比测试中,本文算法平均耗时最短,识别成功率最高,能够为实时作业提供视觉引导。在对行喷雾控制系统田间试验中,对行准确率达到93.33%,对行控制算法可将对行偏差控制在1.54 cm,满足田间实际应用要...
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| 关 键 词： | 大田甘蓝 机器视觉 精准施药 作物行识别 轨迹追踪 |
| 收稿时间： | 2022-01-17 |
Design and Experiment of Row Identification and Row-oriented Spray Control System for Field Cabbage Crops |
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| HAN Changjie,ZHENG Kang,ZHAO Xueguan,ZHENG Shenyu,FU Hao,ZHAI Changyuan. Design and Experiment of Row Identification and Row-oriented Spray Control System for Field Cabbage Crops[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2022, 53(6): 89-101 |
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| Authors: | HAN Changjie ZHENG Kang ZHAO Xueguan ZHENG Shenyu FU Hao ZHAI Changyuan |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | field cabbage machine vision precise application crop row identification trajectory tracking |
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