基于體感運動傳感器變量噴霧系統(tǒng)設(shè)計


1.44萬字 34頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目錄
第一章緒論 1
1.1研究目的及意義 1
1.2 Kinect簡介 2
1.3新型農(nóng)業(yè)對變量噴霧的需要及相關(guān)研究 3
1.4噴霧器的發(fā)展 5
1.5本章小結(jié) 7
第二章材料與方法 8
2.1數(shù)據(jù)采集 8
2.1.1配置開發(fā)環(huán)境 8
2.1.2利用Kinect獲取植株的顏色信息 11
2.2算法設(shè)計 16
2.3流量控制 17
2.4噴霧模型優(yōu)化流量計算 17
2.5本章小結(jié) 19
第三章實驗與分析 20
3.1系統(tǒng)響應(yīng)時間校準(zhǔn) 20
3.2流量傳感器的校準(zhǔn) 21
3.3噴霧實驗 22
3.4本章小結(jié) 23
第四章結(jié)果與討論 24
4.1響應(yīng)時間校準(zhǔn)結(jié)果 24
4.2噴霧均勻覆蓋 24
4.3實驗結(jié)論 25
第五章總結(jié)與展望 26
5.1 總結(jié) 26
5.2 展望未來 26
致謝 28
參考文獻 29



摘要隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，農(nóng)業(yè)的發(fā)展也逐步走向現(xiàn)代化，變量噴霧也成為現(xiàn)如今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個重要課題。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)藥的不當(dāng)使用會造成大量的環(huán)境污染。果樹、苗木及花卉等植株在成長過程中外形結(jié)構(gòu)逐漸變大，季節(jié)變更時枝葉密度明顯變化，種植期需多次噴霧施藥。在此過程中如采用傳統(tǒng)的噴藥技術(shù)無法實現(xiàn)均勻適量噴霧，而且會造成農(nóng)藥的大量浪費和嚴重的環(huán)境污染問題。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，設(shè)計一種基于Kinect體感運動傳感器的變量噴霧系統(tǒng)，使用Kinect傳感器測量植株目標(biāo)的有無、大小、形狀，通過特征提取的方法識別植株密度等特征，由變流量控制器實現(xiàn)對植株目標(biāo)進行適量、均勻、精確對靶的變量噴霧。
本文首先介紹了Kinect的配置環(huán)境，設(shè)計一種算法實現(xiàn)通過Kinect體感傳感器掃描植株并計算植株的葉面密度。使用Kinect傳感器來對目標(biāo)進行三維重建，檢測目標(biāo)上各個點的深度值，并利用深度圖像數(shù)據(jù)檢測目標(biāo)的顏色以及3D信息。通過建立噴霧模型實現(xiàn)流量控制并進行優(yōu)化。接下來基于對算法的設(shè)計以及流量優(yōu)化進行實驗。在實驗之前我們需要對系統(tǒng)的響應(yīng)時間以及所使用的流量傳感器進行校準(zhǔn)。這個實驗主要是為了檢驗變量噴霧的實際效果，而實驗的實際效果直接影響了變量噴霧系統(tǒng)設(shè)計的成功與否。實驗表明，變流量噴霧系統(tǒng)的設(shè)計是可實現(xiàn)的。


關(guān)鍵詞：Kinect；變量噴霧；植物目標(biāo)特征；變流量控制器