【摘要】：為獲取山地果園鏈索運(yùn)送裝備工作過程中的牽引鏈索運(yùn)動狀態(tài),采用混合濾波算法設(shè)計了一種基于圖像實(shí)時采集技術(shù)的運(yùn)動傳感系統(tǒng)。利用兩組高速工業(yè)相機(jī)對軸向運(yùn)動的牽引鏈索進(jìn)行捕捉,通過Cortex-A9控制板融合混合濾波算法與自適應(yīng)閾值二值化對圖像進(jìn)行處理,實(shí)時識別牽引鏈索的空間位置變化。試驗(yàn)結(jié)果表明:所設(shè)計的運(yùn)動傳感系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確獲取鏈索運(yùn)行狀態(tài),圖像采集與處理的運(yùn)算速度能夠滿足鏈索實(shí)時控制的要求。本研究為鏈索類運(yùn)送裝備的運(yùn)動采集與數(shù)據(jù)處理提供了參考。
【圖文】：

基于Cortex－A9的圖像處理器;圖像處理器分別對兩個工業(yè)相機(jī)的圖像進(jìn)行處理，獲取鏈索的像素偏移量并進(jìn)行對比計算，從而獲取鏈索的實(shí)時位置信息，存儲下來或者發(fā)送出去以供使用。圖1運(yùn)動傳感系統(tǒng)Fig．1Motionsensingsystem2圖像處理算法圖像處理上層應(yīng)用程序需對工業(yè)相機(jī)采集到的每一幀彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，然后進(jìn)行混合濾波計算和自適應(yīng)閾值二值化處理，最后在二值化處理后的黑白圖像中識別到鏈索并進(jìn)行位置計算。具體過程如圖2所示。圖2圖像處理流程Fig．2Flowchartofimageprocessing由于中值濾波可以消除圖像中的奇點(diǎn)，而自適應(yīng)閾值二值化處理需要對圖像進(jìn)行均值濾波，因此本文提出將中值和均值進(jìn)行混合的濾波算法。若待處理灰度圖像的寬、高分別為W和H，Pi，j表示位于圖像第i行第j列的像素點(diǎn)，濾波核的行寬、列高分別為M、N，則Pm，n點(diǎn)的濾波核Km，n如圖3所示。W、H．圖像的寬和高Pi，j．圖像第i行第j列的像素點(diǎn)M、N．濾波核的行寬和列高Pm，n位于濾波核中心圖3Pm，n點(diǎn)濾波核Km，n示意圖Fig．3FilteringkernelKm，natPm，npoint傳統(tǒng)算法里，中值濾波需對濾波核中所有像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行相互比較和排序，然后取中間值作為該像素點(diǎn)的灰度值，單個像素點(diǎn)的計算復(fù)雜度為O((M×N)×(M×N－1)/2)。均值濾波要求濾波核中所有像素點(diǎn)灰度值的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的灰度值，單個像素點(diǎn)的計算復(fù)雜度為O(M×N)，所以傳統(tǒng)算法的效率會隨著濾波核尺寸的增加而降低。為提高運(yùn)算效率，本文設(shè)計的中值－均值混合濾波算法采用核分解方法，把濾波核分解成長度為N的列向量，如圖4所示。·80·2017年6月農(nóng)機(jī)化研究第6期

基于Cortex－A9的圖像處理器;圖像處理器分別對兩個工業(yè)相機(jī)的圖像進(jìn)行處理，獲取鏈索的像素偏移量并進(jìn)行對比計算，從而獲取鏈索的實(shí)時位置信息，存儲下來或者發(fā)送出去以供使用。圖1運(yùn)動傳感系統(tǒng)Fig．1Motionsensingsystem2圖像處理算法圖像處理上層應(yīng)用程序需對工業(yè)相機(jī)采集到的每一幀彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，然后進(jìn)行混合濾波計算和自適應(yīng)閾值二值化處理，最后在二值化處理后的黑白圖像中識別到鏈索并進(jìn)行位置計算。具體過程如圖2所示。圖2圖像處理流程Fig．2Flowchartofimageprocessing由于中值濾波可以消除圖像中的奇點(diǎn)，而自適應(yīng)閾值二值化處理需要對圖像進(jìn)行均值濾波，因此本文提出將中值和均值進(jìn)行混合的濾波算法。若待處理灰度圖像的寬、高分別為W和H，Pi，j表示位于圖像第i行第j列的像素點(diǎn)，，濾波核的行寬、列高分別為M、N，則Pm，n點(diǎn)的濾波核Km，n如圖3所示。W、H．圖像的寬和高Pi，j．圖像第i行第j列的像素點(diǎn)M、N．濾波核的行寬和列高Pm，n位于濾波核中心圖3Pm，n點(diǎn)濾波核Km，n示意圖Fig．3FilteringkernelKm，natPm，npoint傳統(tǒng)算法里，中值濾波需對濾波核中所有像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行相互比較和排序，然后取中間值作為該像素點(diǎn)的灰度值，單個像素點(diǎn)的計算復(fù)雜度為O((M×N)×(M×N－1)/2)。均值濾波要求濾波核中所有像素點(diǎn)灰度值的算術(shù)平均值作為該點(diǎn)的灰度值，單個像素點(diǎn)的計算復(fù)雜度為O(M×N)，所以傳統(tǒng)算法的效率會隨著濾波核尺寸的增加而降低。為提高運(yùn)算效率，本文設(shè)計的中值－均值混合濾波算法采用核分解方法，把濾波核分解成長度為N的列向量，如圖4所示。·80·2017年6月農(nóng)機(jī)化研究第6期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李慶豐,孫文耕;山地果園節(jié)水技術(shù)[J];中國林業(yè);2001年03期

2 羅學(xué)平;山地果園簡易實(shí)用抗旱法[J];中國農(nóng)村科技;2001年10期

3 胡秀良,陳全勝;山地果園施肥八項(xiàng)注意[J];福建果樹;2002年04期

4 胡秀良;山地果園施肥八項(xiàng)注意[J];果農(nóng)之友;2003年05期

5 李培志,蘇勝舉;山地果園的樹下管理——兼答山西讀者郭海[J];北方果樹;2005年02期

6 姜貞旺;;山地果園建立技術(shù)要點(diǎn)[J];中國熱帶農(nóng)業(yè);2006年01期

7 李秀娟;;山地果園秋冬季管理技術(shù)[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2009年11期

8 黃海松;;山地果園的規(guī)范化建設(shè)[J];林業(yè)實(shí)用技術(shù);2010年01期

9 徐偉軍;;淺談山地果園的規(guī)范化建設(shè)[J];農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備;2013年02期

10 傅勤,周伏建,盧程隆,徐朋;山地果園的覆蓋和敷蓋[J];福建水土保持;1993年04期

相關(guān)會議論文 前7條

1 陸修閩;;南方山地果園面源污染與集雨灌溉技術(shù)應(yīng)用探討[A];全國農(nóng)業(yè)面源污染綜合防治高層論壇論文集[C];2008年

2 黃少燕;查軒;;山地果園開發(fā)中的生態(tài)環(huán)境建設(shè)問題[A];地理學(xué)會全面建設(shè)小康社會——第九次中國青年地理工作者學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2003年

3 李學(xué)杰;張衍林;吉俊寶;張俊峰;;山地果園單軌運(yùn)輸機(jī)的研制及其改進(jìn)[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

4 黃少燕;查軒;;山地果園開發(fā)與水土保持生態(tài)建設(shè)[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（下）[C];2003年

5 周厚基;仝月澳;唐梁楠;劉云峰;李德君;何仁杰;王富貴;楊生權(quán);;秦嶺山地果園蘋果盛花期噴硼和花粉混合液的效果[A];河北省果樹學(xué)會第七屆、第八屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];1981年

6 張俊峰;;單軌運(yùn)輸機(jī)遙控駕駛系統(tǒng)研制[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

7 孫同彪;洪添勝;陳銀清;羅瑜清;歐陽玉平;吳偉榮;;山地果園單軌運(yùn)輸車的應(yīng)用及性能分析[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 云南省家畜改良工作站 孫利民;山地果園養(yǎng)雞大有作為[N];云南科技報;2003年

2 通訊員 趙勇;宜川縣大力推廣山地果園滴灌技術(shù)[N];大理日報(漢);2007年

3 記者 吳莎莎 通訊員 李強(qiáng);我省每年將投入千萬元資金提升山地果園管理水平[N];陜西日報;2012年

4 李興泰;山地果園 管好土壤促增產(chǎn)[N];河南科技報;2014年

5 本報記者 元莉華　姚志偉;果區(qū)北擴(kuò)：陜北9縣重整產(chǎn)業(yè)[N];陜西日報;2009年

6 顧文;山地果園的土雞輪養(yǎng)[N];農(nóng)民日報;2001年

7 本報通訊員 劉正根 記者 王辛石;陜西安塞:小水窖“澆灌”大產(chǎn)業(yè)[N];中國水利報;2010年

8 本報記者 楊杰 通訊員 文韜;“我們太需要安全、適用和實(shí)惠的省力化機(jī)械了!”[N];中國農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報;2010年

9 云南省農(nóng)科院提供;山地果園抗旱技術(shù)措施[N];云南科技報;2010年

10 梁玉梅 白雪梅 寶塔區(qū)園藝技術(shù)服務(wù)中心;淺談山地果園夏季管理技術(shù)要點(diǎn)[N];延安日報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張俊峰;山地果園單軌運(yùn)輸機(jī)遙控關(guān)鍵技術(shù)與裝置的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 魏子凱;山地果園挖坑施肥覆土機(jī)設(shè)計與研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

2 李敬亞;山地果園單軌運(yùn)輸機(jī)的研制[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

3 孟慶健;大坡度山地果園運(yùn)輸機(jī)自適應(yīng)重力阻尼裝置的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

本文編號：2564126