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摘要:温室大棚可以帮助瓜果蔬菜在其非时令季节提供生长环境和增加产量。由于季节对于植物自然生长的不适宜性,因此作物对于温室大棚的生长环境要求就要精确得多。通过搭建Zigbee无线传感器网络有效地对温室草莓生长的空气湿度、土壤湿度、土壤盐碱度、温度、CO2浓度及光照六个指标进行了长期的数据采集,并尝试通过主成分分析的方法来分析影响温室草莓育苗期生长的关键因素。通过对育苗期温室草莓的上述六个环境指标进行主成分分析,分析所得的三个主分量的贡献率分别为44.57%、29.00%和15.83%,累计贡献率可达到89.40%。因此,可以用这三个主分量代替原有的六个单项指标反映原指标的绝大部分信息对温室草莓生长环境进行研究,且使得各综合指标所代表的信息不再重叠。有助于实现温室种植的再生产以及高效的、精准化的管理。
摘要:叶子是植物的重要器官,是建立植物生长模型的一个重要的组成部分。植物叶面积的检测对于评估作物的长势和建立植物的生长模型有着非常重要的研究意义。文中提出了一种可行的绿色作物叶面积检测算法,主要内容包括三部分:绿色作物图像的处理过程介绍,主要涉及的内容包括绿色提取、二值化处理和滤波去噪等;绿色作物叶面积的计算过程介绍,主要涉及的内容包括摄像头的标定、单位像素面积的计算、目标像素点的统计以及绿色覆盖区域面积的计算;叶面积检测算法效果的验证。实验结果表明:该算法的叶面积检测的误差范围在0.20%~1.29%之间,平均检测误差为0.84%。可以看出,文中提出的绿色作物叶面积检测算法具有较高的可行性。
[硕士论文] 武文亮
计算机科学与技术 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:现代农业是精准化的、信息化的农业,将无线传感器网络(WSN)、机器视觉、图像处理和数据挖掘等应用于作物长势的监测及生长环境与作物长势的相关性分析上具有重要的研究价值。
  本文首先介绍将这些技术应用到作物长势监测和分析上的研究现状和意义。其次,介绍基于WSN的作物生长环境参数监测系统及其在农田环境中的布置工作,且研究玉米生长期中的七种环境参数(光照强度、土壤温度、土壤湿度、空气温度、空气湿度、空气CO2浓度和土壤含盐量)的变化规律和相关性;再次,基于单目视觉技术提出一种非接触式的作物单株高度和宽度检测方法,分析玉米单株高宽性状与叶片长宽性状的变化,且结合生长环境参数构建玉米单株高宽性状和叶片长宽性状的回归模型,并进行对比分析。然后,本文对作物群体表型长势参量覆盖面积的测量及基于图像平面的检测误差进行研究。实验结果表明,玉米生长期中各生长环境参数的变化存在一定的规律性,且不同参数间存在一定的相关性;基于单目视觉的作物单株高度和宽度检测误差范围分别为0.95%~4.76%和0%~6.73%,作物覆盖面积检测误差范围为0.76%~13.42%,均能够获得理想的检测结果;两类作物长势表型性状与生长环境参数间的拟合判定系数可达0.8以上,基于三维曲面拟合的面积检测误差拟合判定系数可达到0.9758。最后,对本文研究工作的不足及可进一步优化的方法进行总结和展望。
摘要:在图像处理方面,嵌入式DSP系统凭借着在应用算法的实时性和系统的整体性能的优越性而备受关注.本文主要研究如何利用嵌入式DSP系统中的摄像头及时、准备地获取绿色作物生长面积.研究内容主要包括:1)嵌入式DSP系统的设计;2)图像采集和绿色作物图像的处理;3)求解图像目标区域在实际农田环境下的实际面积.实验结果表明系统误差范围在0.11%~1.49%之间,可以得到较准确作物生长面积检测.
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