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隨著計(jì)算機(jī)與圖像處理技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)的研究與應(yīng)用已擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，并在許多方面取得了重大成果。機(jī)器視覺在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的主要應(yīng)用于農(nóng)作物生長(zhǎng)情況監(jiān)測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量鑒定和農(nóng)產(chǎn)品收獲三個(gè)方面。概述了農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)所存在的問題和研究此項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)方向。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展, 機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用必將大大提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能和水平, 并且是農(nóng)業(yè)機(jī)械向現(xiàn)代化、智能化發(fā)展的方向。
一、 機(jī)器視覺技術(shù)在農(nóng)作物生長(zhǎng)檢測(cè)中的研究
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中一個(gè)重要內(nèi)容是農(nóng)作物生長(zhǎng)信息的自動(dòng)檢測(cè)。通過對(duì)圖像的處理和分析，可以及時(shí)評(píng)價(jià)作物生長(zhǎng)中的缺水、缺肥以及蟲害等現(xiàn)象，提示種植戶采取相應(yīng)措施。山東萊陽農(nóng)學(xué)院采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，根據(jù)棉花葉片的孔洞及葉片邊緣的殘缺，來測(cè)定棉花在生長(zhǎng)過程中蟲害的受害程度。西北農(nóng)林科技大學(xué)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)檢測(cè)小麥個(gè)體的生長(zhǎng)狀態(tài)，分析了農(nóng)作物生長(zhǎng)檢測(cè)中帶有共性的圖像處理方法，選擇中值濾波法平滑圖像中的噪聲，用判別分析法確定最佳閥值。
二、 機(jī)器視覺技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量鑒定中的研究
利用機(jī)器視覺對(duì)采集到的農(nóng)產(chǎn)品外觀圖像進(jìn)行處理與分析，可一次獲得決定農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)的顏色、尺寸、形狀及表面缺陷等參數(shù)，因此將機(jī)器視覺技術(shù)開發(fā)與研究應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)有著不可比擬的優(yōu)越性。例如，1.通過建立圖像數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)及相關(guān)農(nóng)副產(chǎn)品圖像數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品品質(zhì)，如表面顏色、形狀、缺陷的準(zhǔn)確分級(jí)。2.探討了應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行芒果重量及果面壞損檢測(cè)的方法，建立了芒果重量與其投影圖像的相互關(guān)系。3.用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)代替人眼對(duì)大米胚芽進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的方法。4.以計(jì)算機(jī)視覺自動(dòng)檢測(cè)果實(shí)表面著色度并進(jìn)行分級(jí)為目的，建立了室內(nèi)計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)獲取蘋果果實(shí)的彩色圖像，并將RGB值轉(zhuǎn)換成HIs值，分級(jí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用建立的準(zhǔn)則和方法，計(jì)算機(jī)分級(jí)與人工分級(jí)的一致度在88％以上。
三、機(jī)器視覺技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品收獲中的研究
農(nóng)作物收獲自動(dòng)化是機(jī)器視覺技術(shù)在收獲機(jī)械中的應(yīng)用, 是近年來最熱門的研究課題之一。日本有“Kubota”公司在1991年成功研制了一種用于橘子收獲的機(jī)器手，能從果園自然環(huán)境中識(shí)別橘子，準(zhǔn)確率為75％。sites P．W等研究了一套圖像采集系統(tǒng)及圖像增強(qiáng)和特征信息的提取算法，用于增強(qiáng)原始圖像及“多果”、“單果”和“噪聲”的區(qū)別。分別于白天和晚上在桃園和蘋果園進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，識(shí)別水果的正確率為89％。國內(nèi)也研制了具有計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的蘑菇采摘機(jī)器人，使蘑菇的生產(chǎn)從苗床管理到收獲分類實(shí)現(xiàn)了全部自動(dòng)化。
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