试析基于rgb颜色传感器的植物颜色检测系统研究

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1、河南农业大学硕士学位论文基于RGB颜色传感器的植物颜色检测系统研究姓名：李喜朋申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：王万章20090601摘要农作物的叶片颜色之中包含了与作物的生长状况、病虫害、作物产量以及农产品品质等相关的重要信息。本文通过颜色检测技术理论的分析，提出了通过对农作物nt‘片颜色信息的采集和判断，实现对植株生长状况和病虫害准确把握的方案，为精量施Jteln灌溉提供技术依据和支撑。本文对颜色检测技术理论及当前主要的颜色检测仪器等进行了系统分析，提出了基于RGB颜色传感器的植物颜色检测系统的设计原理和整体设计方案。在系统建立过程中，通过

2、对照明系统进行理论以及设计要求的研究，结合白色LED的照明特性，选定其作为检测系统的辅助照明光源，并对其布置形式进行综合考虑和设计；根据检测系统检测的要求，对当前存在的颜色传感器进行分析，确立基于MTCSiCT-T039颜色传感器的颜色检测系统，并进行了光电检测、单片机、通讯接口等各部分器件的选配和电路设计以及检测信号的误差分析。在建立硬件系统的基础上，根据系统要实现的总体功能，采用上位机和下位机数据通讯并编制了相关数据处理和分析软件，实现了数据的即时读取及判断。最后本文应用建立的颜色检测系统，在不同的检测条件下通过对植物叶片进行颜色检测试验，对系统的有效性

3、及灵敏性进行分析。应用建立的系统对不同条件下的检测实验数据进行方差、变异系数、波动范围等处理，结果表明：(1)在不加装透镜的暗室内，距离为15ram的条件下，对于深度变化不一的绿色，其刺激值的色品坐标随着样本颜色深度的变浅，其检测到的变化趋势比较明显，呈现近似于线性的规律在上升，表明所建立的颜色检测系统对于深浅变化不一的同一颜色，具有较高的识别特性。(2)在室外加装透镜，距离检测叶片20cm的条件下，对颜色变化不一的白纸、黑纸、土壤、生菜和苜蓿叶片的检测试验分析表明，从R、G、B三种颜色刺激值均值有明显差别。标准差均较小即在该条件下，系统能够的对不同颜色对象

4、进行检测。(3)在暗室加装透镜距离为5era的条件下，从各样本三刺激值的均值上可以看出颜色检测系统能够比较准确的将颜色不同的叶片区分开。(4)基于颜色传感器的颜色检测装置能够在辅助光源和自然光，透射和反射等特定距离条件下，对于叶片的颜色信息进行准确的检测，这为植物叶片颜色信息的采集提供了一种技术支持，但所建立的系统仍需要在具体使用方面提高其检测精度和扩火起其应HJ的条件。关键词：颜色；传感器，植物，叶子，检测StudyontheplantleafcolordetectingsystembasedontheRGBsensorSupervisor：Prof．Wa

5、ngWanzhangMasterCandidate：LiXipengABSTRACTSomeimportantinformationaboutcropgrowthstatus，insectpest，cropyieldandagriculturalproductqualityareincludedincropleavescolors．Byanalyzingthetheoryofcolordetectiontechniqueinthisarticle，aschemeofsamplingandjudgingthecropleavescolorsinformatio

6、nisproposed，whichrealizestheniceholdabouttheplantgrowthstatusandinsectpestandprovidestechnicalbasisandsupportforprecisefertilizerandirrigation．Bycarryingoutasystemanalysisforcolordetectiontechniquetheoryandcurrentlymaincolordetectioninstrument，thewholedesignbasedonRGBcolorsensorpla

7、ntcolordetectionsystemisproposed．Duringtheprocessofsystembuilding，throughanalyzingandstudyingthelightingsystemontheoryanddesignrequirements，combiningthelightingcharacterofwhiteLED，whichisselectedastheauxiliarylightsourceanddesignedinthelayoutformthroughsynthesizedconsideration．Acco

8、rdingtothedesignrequiremen