采用圖像方法進(jìn)行混藥器在線混合效果分析具有不干擾流場(chǎng)、評(píng)價(jià)方便快捷的優(yōu)點(diǎn)�；谒鶚�(gòu)建的用于農(nóng)藥水分散粒劑（WDG）在線混合效果評(píng)估的試驗(yàn)系統(tǒng),采用模擬粒子進(jìn)行了WDG應(yīng)用于混藥器的在線混合試驗(yàn),借助高速相機(jī)、全反射三棱鏡采集了水平及垂直視角下混藥器檢測(cè)區(qū)域中顆粒的流動(dòng)分布情況。采用基于形態(tài)學(xué)校正的方法對(duì)所采集圖像進(jìn)行預(yù)處理,利用迭代式閾值法對(duì)其進(jìn)行分割,提取各視角中粒子重心坐標(biāo)及歸一化轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（I）參數(shù);根據(jù)對(duì)應(yīng)粒子橫坐標(biāo)一致性及幀間粒子運(yùn)動(dòng)非突變性,實(shí)現(xiàn)基于雙視角圖像的粒子匹配、三維重構(gòu)及進(jìn)一步的幀間粒子匹配,從而提出粒子空間分布均勻度計(jì)算方法,并實(shí)現(xiàn)粒子速度矢量提取。采用上述方法對(duì)4種用于模擬不同物理特性WDG的粒子進(jìn)行在線混合試驗(yàn),結(jié)果表明:在混藥器水平放置條件下,沉降速度越小,混合均勻度越高,這是因?yàn)轭w粒直徑越小、密度與水更為接近的粒子不具有明顯向下的速度矢量,更容易被流化,使得實(shí)際WDG分散溶解后不會(huì)出現(xiàn)藥水分布不均勻的現(xiàn)象,從而在混藥器實(shí)際應(yīng)用時(shí)解決了WDG混合效果不佳的問(wèn)題。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

WDG在線混合變量噴霧試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖

為了驗(yàn)證算法的正確性，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了多種工況用于對(duì)所提出的方法進(jìn)行測(cè)試，由于粒子圖像的處理很容易受粒子加入量的影響，當(dāng)粒子加入量過(guò)多時(shí)，可能會(huì)帶來(lái)算法失效的問(wèn)題，因此進(jìn)一步采集Q=2 000 m L/min、C=1.0%下的圖像;此外，為了驗(yàn)證Q對(duì)算法的影響，進(jìn)一步設(shè)置Q=1 400 m L/min、C=0.5%的試驗(yàn)組進(jìn)行算法驗(yàn)證。1.3.3 模擬粒子的在線混合試驗(yàn)

通過(guò)對(duì)圖2a中的管道邊緣局部圖像作霍夫直線檢測(cè)[21]，從而獲取水平視角及垂直視角圖像中檢測(cè)管內(nèi)的上下邊界，并據(jù)此提取具體的粒子活動(dòng)區(qū)域，即水平視角及垂直視角的ROI(Region of interest)圖像，圖3a為第1幀圖像的ROI提取結(jié)果，經(jīng)實(shí)測(cè)，兩視角圖像的高度均為140像素，圖像的寬度約為250像素。由于圖3a圖像中仍存在一些噪聲，并且整體圖像亮度偏暗，這有可能使接下來(lái)的粒子分割產(chǎn)生較大誤差，因此在圖像預(yù)處理中，首先進(jìn)行圖像中值濾波，然后進(jìn)行圖像的亮度變換，使得調(diào)整后的圖像灰度占據(jù)全部灰度級(jí)范圍，從而得到圖像預(yù)處理結(jié)果，為下一步的圖像分割做準(zhǔn)備，如圖3b所示。2.2 粒子圖像的分割及形態(tài)學(xué)處理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]射流混藥器改進(jìn)提高混藥均勻性及動(dòng)態(tài)濃度一致性[J]. 代祥,徐幼林,陳駿陽(yáng),鄭加強(qiáng),宋海潮,馬魯強(qiáng).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]單目攝像機(jī)線性模型可靠性分析與研究[J]. 賈星偉,殷晨暉,隋國(guó)榮.  光學(xué)儀器. 2019(01)
[3]混藥器混合均勻性分析方法與在線混合變工況試驗(yàn)[J]. 代祥,徐幼林,宋海潮,陳駿陽(yáng),況良杰,馬魯強(qiáng).  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]果園變量噴霧技術(shù)研究現(xiàn)狀與前景分析[J]. 周良富,薛新宇,周立新,張玲,丁素明,常春,張學(xué)進(jìn),陳晨.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(23)
[5]變量噴霧技術(shù)研究進(jìn)展分析[J]. 邱白晶,閆潤(rùn),馬靖,管賢平,歐鳴雄.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]農(nóng)藥在線混合均勻度高速攝影分析[J]. 徐幼林,郭敬坤,鄭加強(qiáng).  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(08)



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