试析植保机械雾化性能的图像检测方法研究

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1、江苏大学硕士学位论文植保机械雾化性能的图像检测方法研究姓名：史春建申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：邱白晶20050605江苏大学硕士学位论文摘要针对植保机械雾化性能检测常规方法中存在的喷雾场干扰，人为误差大以及无法分析雾滴运动等不足，本文提出了利用数字图像处理技术对植保机械喷雾角、雾滴沉积均匀性以及雾滴沉降速度和漂移性等雾化性能进行检测的方法。建立了利用数字图像处理技术对其喷雾角进行检测分析的方法，该方法避免了传统方法中直接测量喷雾角时对喷雾场的干扰破坏，同时减少了人工几何测量方法中的误差

2、。并以常温烟雾机为研究对象，通过对不同工况下喷雾角的分析，得出了常温烟雾机喷雾角度大小与压力之间的关系。在温室内药液沉积均匀性检测中，通过人工显微镜法检测雾滴粒度和图像法计算雾滴覆盖度两种方法对比分析了温室内药液沉积均匀性。实验结果表明：人工显微镜法由于仅考虑雾滴的粒度信息，而且不同观测者的测量结果最大相差50％，从而导致测量结果缺乏足够的准确性；利用图像检测雾滴覆盖度方法分析雾滴沉积均匀性，其测量结果除了能够考虑雾滴的粒度信息，而且能够考虑雾滴粒径信息，特别是能够避免不同观测者的测量误差给测量结果带来的

3、影响。利用高速摄像机结合数字图像处理技术分析雾滴运动方法中，以背负式手动喷雾器喷雾场雾滴沉降区的雾滴运动图像序列为研究对象，对图像中的雾滴形心位置、周长以及当量直径等特征参数进行计算与统计，实现了单帧雾滴图像的规则化二维重建。通过建立利用标记点跟踪和雾滴邻域匹配概率方法对相邻图像中的同一雾滴进行了匹配跟踪，能够实现对雾滴运动轨迹的拟合。根据雾滴在水平和竖直方向上的运动速率的分析结果，得出了雾滴大小与雾滴沉降速度和飘移性之间的关系。为了推广图像处理方法在植保机械雾化性能检测中的应用，本文提出了植保机械雾化性

4、能检测系统的硬件和软件设计方案，并绘出了部分雾化性能检测的图像处理功能函数，从而为实现植保机械雾化性能检测与分析系统奠定了基础。关键词：植保机械，检测，雾滴，喷雾角，覆盖度，数字图像处理，高速摄像机江苏大学硕士学位论丈ABSTRACTInordertosolvethedefectsiUnormalmeasurementofatomizationperformanceofcropprotectionmachinerysuchassprayangle，thedistributionofdropletandth

5、edriftofdropletect．AnewmethodbasedondigitalimageprocessingWaSpmforwardinthisPapeLThispapertakesnormaltemperaturefogsprayerasanexample．putsforwardanewmeasurementforsprayanglebasedondigitalimageprocessingtechniqueandanalysesthesprayangleunderdifferentpressu

6、re．thisI坨wmethodcannotonlyavoidtheulll：110wninterferenceinsprayfield，butalsoreduceell'orinmanualmeasurementforsprayangle．Theexperimentresultshowsthatthismethodisbothsimpleandfeasibleforusing．Themeasurementresultismoreobjective，moreraliablethannormalmethod

7、s．Intheresearchofthemeasurementofdropletdepositiondistributioningreenhouse，thispaperputforwardanewmeasurementbaSedondigltalimageprocessingtechniquewhichCaD．analysisthewholeandpartcoverageofdropletinsamplecollectioncards．Comparingwiththemanualmethodbymicro

8、scope，thisnewmethodconsidersnotonlythedropletnumberinformationbutalsothedropletsizeinformation，SOtheresultfromthismethodiSmoreaccuracy也anwhichfrommanualmeasurement．Duringtheanalysisofthesizeofdroplet，thedepositionve