基于机器视觉的作物自动施药技术难点解析

基于机器视觉的作物对行喷药控制系统，是由CCD工业相机拍摄成行作物图像, 提取其色调值图像并用最大类间方差法二值化后, 经数学形态学腐蚀后用Hough变换方法拟合作物行中心线, 最后步进电机移动其喷头标识来对准此作物行。
　　长期以来, 人们在农作物病虫害防治过程中都是采取人工喷洒, 一方面对人身伤害很大, 另一方面不能精确对准农作物, 不仅浪费了农药, 而且喷在土壤中的农药易造成环境污染。机器视觉技术以其代替人眼进行测量和判断的特点, 在现代农业精准技术应用中表现出了强大的活力。因此将机器视觉引入农药施药控制, 研制一种基于机器视觉的高效可行的喷药装置, 对提高药效和保护农田环境具有十分重大的意义。
　　基于机器视觉的作物对行喷药控制系统，是由CCD工业相机拍摄成行作物图像, 提取其色调值图像并用最大类间方差法二值化后, 经数学形态学腐蚀后用Hough变换方法拟合作物行中心线, 最后步进电机移动其喷头标识来对准此作物行。  
　　一、施药目标的自动识别。如何让机器代替人在复杂的农田环境中自动识别农作物, 这是自动施药必须首先解决的问题。作物的识别很大程度上也取决于环境中光照强度, 不同的光照强度会给作物与周围环境带来不同的色差影响, 甚至导致无法正确识别作物。因此需要开发出一种在不同光照强度下自动识别作物的算法。
　　二、控制施药的方式。目前主要有两种方式: 固定喷头和移动喷头。固定喷头方式的施药机理是喷头下方有作物时喷药, 没有作物时则不喷药。移动喷头施药则是发现作物时主动移动喷头去施药。
　　三、喷药量的控制。即控制喷幅或喷压, 也即控制喷头的流量, 这一问题的解决办法可采用脉宽调制技术。