谷類農(nóng)作物是人類賴以生存碳水化合物的主要來源,人們熟知的水稻、玉米、小麥、高粱等就是全球最重要的谷類糧食作物。近年來,由于幾場重大病蟲害的影響,使我國的谷類農(nóng)作物糧食產(chǎn)量和質量在不同程度上出現(xiàn)了降低,同時因為對病蟲害的分布及其強度的檢測不夠準確而導致大量農(nóng)業(yè)化學制劑被使用,這使得食品安全問題變得越加嚴峻。因此,為了能夠及時并實時的掌握谷類農(nóng)作物的病蟲害情況,為農(nóng)業(yè)專家提供準確的病蟲害數(shù)據(jù),并為病蟲害的防治提供依據(jù),采用X射線對谷類農(nóng)作物內(nèi)部蟲害進行檢測識別具有重要意義,這為農(nóng)業(yè)病蟲害的防治提供了全新的手段和科學依據(jù),這方面的研究在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)。本文通過設計的一種可以在農(nóng)田中行走的直線檢測機械人,結合X射線檢測技術,對谷類農(nóng)作物,如玉米、水稻、小麥秸稈類等進行透照成像,并通過成像系統(tǒng)將透照圖像傳輸?shù)接嬎銠C進行圖像處理,最終達到蟲害識別的目的。本文主要進行了三個方面的研究,一是設計了一種在線檢測機械人,該機械人為成像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)提供平臺;二是搭建檢測成像系統(tǒng),通過對比幾種數(shù)字成像系統(tǒng),最終選擇適于本文的基于線陣列探測器的成像系統(tǒng);三是研究了圖像處理算法,通過分析采集到的圖像的特點和研...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景和研究意義
    1.2 谷類農(nóng)作物病蟲害檢測發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 現(xiàn)有的谷類農(nóng)作物蟲害檢測技術
        1.2.2 X射線技術在農(nóng)產(chǎn)品檢測中的應用
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 谷類農(nóng)作物在線蟲害檢測機械人設計
    2.1 針對水田、旱田環(huán)境檢測機械人結構設計
        2.1.1 水田檢測機械人結構設計
        2.1.2 旱田檢測機械人結構設計
    2.2 谷類農(nóng)作物在線病蟲害檢測機械人(水、旱田)執(zhí)行機構設計
        2.2.1 X射線-探測器升降機構設計
        2.2.2 寬度調節(jié)機構設計
        2.2.3 前后伸縮機構設計
        2.2.4 行走驅動機構設計
        2.2.5 水、旱田檢測機構的特殊設計部分
        2.2.6 檢測儀防傾翻機構設計
    2.3 本章小結
第3章 X射線源技術應用和成像系統(tǒng)搭建
    3.1 X射線檢測技術理論基礎
        3.1.1 X射線的本質
        3.1.2 X射線檢測概述
        3.1.3 X射線的產(chǎn)生
        3.1.4 X射線的特點與性質
    3.2 X射線的透射和散射
    3.3 X射線檢測設備與成像系統(tǒng)
        3.3.1 X射線源的選擇及其技術參數(shù)
        3.3.2 基于探測器的X射線成像系統(tǒng)
    3.4 本章小結
第4章 病蟲害檢測機械人實驗應用研究
    4.1 圖像的采集
    4.2 圖像處理概述
    4.3 圖像增強技術
        4.3.1 灰度變換
        4.3.2 直方圖修正
        4.3.3 基于銳化處理的圖像增強
    4.4 圖像的濾波處理
        4.4.1 圖像退化的原因及退化模型
        4.4.2 圖像濾波方法研究
    4.5 本章小結
第5章 蟲害圖像邊緣檢測與實驗結果
    5.1 邊緣檢測
        5.1.1 典型的邊緣檢測算子
        5.1.2 基于Canny算子的邊緣檢測
        5.1.3 基于形態(tài)學膨脹與腐蝕的邊緣檢測
        5.1.4 小波模極大值邊緣檢測
    5.2 實驗結果比較與驗證
        5.2.1 單樣本多方法邊緣檢測
        5.2.2 多樣本邊緣檢測實驗結果
    5.3 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3831031