基于图像识别的种植机器人的研究与应用

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1、中图分类号：ＴＰ２４２密级：公开ＵＤＣ：６２１学校代码：１００８２ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文基于图像识别的种植机器人的研究与应用论文作者：曹世佳指导教师：杜云副教授企业指导教师：申智勇高工申请学位类别：工程硕士学科：、领域控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：２０１８年１２月河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体

2、，均已在文中以明确方式标明。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担：学位论文作者签名：ｔ七指导教师签名４么Ｌ７＾年Ｐ月丨ｆ日年丨月如日河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、。索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保

3、存和汇编本学位论文□保密，在年解密后适用本授权书。＿本学位论文属于Ｍｚｆｒ保密。“”（请在以上方框内打Ｖ）秒１１指导教师签名学位论文作者签名肩：＾夂１Ｋｆ年广月Ｗ日Ｗ年丨月＞日ClassifiedIndex：TP242SecrecyRate：PublicizedUDC：621UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchandApplicationofPlantingRobotB

4、asedonImageRecognitionCandidate：CaoShijiaSupervisor:Prof.DuYunEnterpriseSupervisor：Engi.ShenZhiyongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringEmployer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:December,2018摘要摘要近年来，推进现代农业机械化和推广农业机器人是我国一个重大

5、举措。现代农业机械化是结合机械技术和自动化技术取代人和牲畜的生产力的一项技术。农业机器人是基于机器人学和现代农业机械化替代人的复杂操作完成农业工作。大蒜一直是我们烹饪的时候不可缺少的佐料。在农业生产中，大蒜种植的方式是复杂且低效的。随着科技革命的到来，大蒜种植的方式也从人工种植改变为半人工种植、半自动化种植，甚至有全自动化种植的机器。但是由于大蒜种植的方法复杂，自动化机器由于技术水平不够高，导致以产量的较少的代价来实现自动化作业，并且机器成本很高昂不容易被蒜农所接受。随着科技的进步，针对大蒜自动化种植的研究也变得更加深入。论文通过对大蒜种植方式方法

6、的特性进行分析，展开了针对大蒜种植中影响大蒜产量的方法研究，设计了基于图像识别的角点检测方法对大蒜鳞芽进行检测，并利用现代机械化装置对大蒜进行了传输，开发了以嵌入式操作系统为主控制器的大蒜种植系统，搭建了基于Qt系统的UI界面，显示了源图像、处理后的的图像和关键的参数，便于操作者的观察。图像处理平均时间为246ms，准确率达到95%以上。通过大蒜传输过来的鳞芽朝向的最终方位，对结果进行比较分析，验证了改进后的角点检测算法的有效性和实时性以及种植机器人的可行性，实现了大蒜种植机器人的鳞芽朝向矫正的关键构成部分。对实现大蒜自动无人种植提供了一个可行的方

7、向。关键词农业机器人；图像识别；角点检测；嵌入式系统；OpenCV；Qt系统IAbstractAbstractInrecentyears,promotingmodernagriculturalmechanizationandpopularizingagriculturalrobotisanimportantmeasureinourcountry.Modernagriculturalmechanizationisatechnologythatcombinesmechanicaltechnologyandautomationtechnologytore

8、placehumanandlivestockproductivity.Agriculturalrobotisbasedon