基于颜色特征的作物与背景分割的对比研究

化学除草剂和杀虫剂的运用对环境造成很大的冲击,有选择地对准目标精确喷药能够有效地减少化学药剂的使用量,对准精确喷药的关键是运用机器视觉技术正确地识别目标,而作物与背景的快速并准确地分割是正确识别目标的基础。文章介绍几种图像的颜色模型和转换公式,运用VC++软件设计出图像背景分割的程序。选择南京农业大学江浦农场的玉米田、花生田和校园内的小麦田作为研究对象,运用自行设计的程序对图像进行分割并计算出分割图像所需的时间。用处理耗时与处理效果两个指标来评定用于背景分割的几种颜色特征。研究结果表明,过绿的2G-R-B是最好的背景分割因子,这个分割因子具有耗时少、分割效果好且不受光照强度影响的特点,能够满足农业智能生产中实时性的要求。     

基于分组和精英策略的遗传算法在机器人导航上的应用

【目的】针对种植园复杂环境下采摘机器人进行路径规划时找出多路径效率低、速度慢等问题,提出一种基于分组和精英策略的遗传算法(GGABE)。【方法】首先生成1个初始群体,使用Sigmoid函数分组;然后在每组中分别进行选择、交叉、变异操作,进行n代迭代后,每组产生该组内的k条等长的最优路径;比较各组最优路径,选择最短的路径作为最优路径。在种群的各项参数均相同的情况下,简单遗传算法(SGA)、未分组的精英遗传算法(EGA)以及GGABE分别作用于15×15和25×25的地图,各进行50次试验。进行样机验证试验。【结果】第1幅地图,GGABE算法找到了8条最短路径,路径均值为20.970 6,其他2种方法只能找出1条最短路径;第2幅地图,GGABE算法找到了8条最短路径,路径均值为38.041 6。50次验证试验均找出3条最佳路径,平均路径规划时间为15.543 319 s。【结论】本研究提出的基于分组和精英策略的遗传算法收敛速度快,可快速准确地在地图中搜索出所有能够遍历整个果园的最佳路径。     

遗传神经网络在温室黄瓜霜霉病预测中的应用

在神经网络结构的优化、连续权重的训练中采用遗传算法的方法对日光温室黄瓜霜霉病进行预测，并对其发生程度进行了拟合，计算值与实际值接近，表明该模型具有良好的预测效果。     

稻谷固定床式深层干燥试验研究

以木反和通风板构建一台面积22．3m^2的固定床干燥机，采用燃油直接燃烧加热的方式对谷物进行干燥。在不同的热风温度、稻谷初始含水率及总厚度条件下，测定了稻谷干燥的均匀性、各层稻谷的温升曲线和干燥曲线，分析了干燥参数对干燥床性能的影响。研究表明：沿层厚方向存在显著的温度梯度，干燥逐层进行。热风温度越高、总厚度越大，分层干燥现象越明显。在定风量的条件下，热风温度要对干燥的热量消耗无明显影响；总厚度增加、稻谷初含水率降低，干燥的热量消耗呈降低趋势。     

稻谷固定床深层干燥的计算机模拟

针对稻谷固定床深层间歇干燥过程中的加热和缓苏两个阶段建立了数学模型，用C语言编制了相应的运算程序。用该模型计算了不同干燥介质温度和湿度、不同粮食初始含水率和温度条件下，不同层厚处稻谷的含水率和温度，计算结果与试验结果基本相符。     

变量施肥机连续混合装置中肥料颗粒运动的数值分析

连续混合装置是混合变量施肥机的重要组成部分,混合装置中肥料颗粒的运动是影响各种肥料成分精确混合配比的重要因素。为了研究混合装置中肥料颗粒的混合特性,采用离散单元法跟踪每一个颗粒,仿真混合装置内颗粒的混合过程。在Hertz接触理论和牛顿第二定律基础上建立了肥料颗粒运动的数学模型,以变异系数作为反映颗粒混合程度的指标,着重探讨了混合装置内部结构、主轴转速对肥料颗粒混合特性的影响。数值仿真结果表明:增加装置内分洒盘、拦料筒数目可以改善肥料颗粒的混合效果;随着主轴转速的增加,肥料颗粒混合均匀程度得到明显改善。仿真结果可为混合装置设计提供参考。     

作物长势监测的应用研究现状与展望

讨论了各种植物长势监测的方法、原理、监测指标、优缺点及其研究进展,指出目前几种监测方法的一些局限性。并提出将几种监测方法有机结合起来从而弥补各自的不足的建议,最后分析了植物长势监测技术研究的发展趋势。     

基于机器视觉的作物对行喷药控制的研究

设计了一套基于机器视觉的作物对行喷药控制系统.首先由CCD摄像机拍摄成行作物图像,提取其色调值图像并用最大类间方差法二值化后,经数学形态学腐蚀后用Hough变换方法拟合作物行中心线,最后步进电机移动其喷头标识来对准此作物行.实验验证了该方法的正确性.     

农业机器人移动平台的研究现状与发展趋势

简要介绍了农业机器人在农业信息化智能化中的重要地位以及机器人移动机构的类型,综述了当今农业机器人移动平台的研究现状,展望了今后这一领域的发展趋势。     

永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析

在分析永磁式涡流缓速器制动力矩与结构参数关系的基础上,将均匀设计和回归分析方法引入到永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析中。以某型号的永磁式涡流缓速器为例,建立了制动力矩随转子鼓内半径、永磁体周向长度、气隙宽度、转子鼓轴向宽度和永磁体高度5个结构参数变化的回归模型,重点讨论了结构参数间交互作用以及各结构参数对制动力矩的影响程度,基于均匀试验设计和制动性能敏感性分析的结果,采用全排列法对结构参数进行了优化。