基于計算機(jī)視覺的甘蔗種莖切割防傷芽系統(tǒng)的研究.pdf

1、甘蔗是我國制糖工業(yè)的主要原料，其種植區(qū)域主要分布在廣西、廣東、海南、福建和云南等省區(qū)。我國是世界甘蔗生產(chǎn)大國，蔗糖業(yè)的發(fā)展直接影響到我國數(shù)千萬蔗農(nóng)的生計。而甘蔗種植屬于勞動密集型的生產(chǎn)活動，主要包括開溝、施肥、投種、覆土、壓實，鋪膜和壓膜等工序。人工種植甘蔗，每人每天能種植0.5畝左右，工效低、勞動強(qiáng)度大和經(jīng)濟(jì)效益差。由此可見甘蔗種植機(jī)械化的發(fā)展在實現(xiàn)甘蔗全程機(jī)械化進(jìn)程中就顯得尤為重要。
　　 本文研究的意義為降低甘蔗在機(jī)械自動

2、化種植過程中的傷芽率，節(jié)約蔗種，減少勞動力，降低甘蔗生產(chǎn)成本，為甘蔗種植機(jī)械的精確種植提供保證。面對我國當(dāng)前甘蔗種植面積大，自動化種植程度低和自動化種植過程中傷芽率高的問題，本文以MATLAB為開發(fā)平臺，提出了一種對甘蔗莖節(jié)識別的新方法，主要的內(nèi)容包括：⑴分析甘蔗莖節(jié)特征，測量了甘蔗直徑、莖節(jié)節(jié)寬和節(jié)間距的具體參數(shù)。⑵分析了防傷芽裝置各部件的工作過程以及相互之間的配合，分析甘蔗在切割箱中的運(yùn)動位移，研究了不同運(yùn)動速度下相機(jī)快門的觸發(fā)間隔

3、變化規(guī)律。⑶圖像的邊緣處理中水平索貝爾邊緣檢測相比垂直和垂直-水平檢測效果更好，可清晰的識別出莖節(jié)，又可以消除甘蔗莖的外邊及邊緣直線對其識別的影響。⑷采用一種最大鄰域半徑的辦法求結(jié)構(gòu)元素來膨脹目標(biāo)區(qū)域，使目標(biāo)區(qū)域加強(qiáng)但不至于過分夸大，為后續(xù)的腐蝕再膨脹處理提供了理想信號。⑸利用Radon變換檢測甘蔗莖節(jié)邊緣直線，準(zhǔn)確定位本文例圖中黑蔗莖節(jié)位置當(dāng)max(Rα)=42.8505時，x'=0，α=4°；糖蔗莖節(jié)位置當(dāng)max(Rα)=75.24