1. 研究目的与意义
利用红外二极管来实现农田杂草识别以及除草的机械化和自动化,可以减少农民劳动强度和除草剂用量,保护生态环境。该研究主要是为了解决精确除草的瓶颈问题,拟解决机械化、自动化除草方法中无法精确识别杂草的问题。随着人们环保意识的增强、劳动成本的提高,机器人相关硬件问题的降低,该研究极具科学价值和应用前景。
2. 国内外研究现状分析
国外在农田杂草的识别方面研究的更为深入,研究方法很多,研究范围也很广。早在1986年国外就开始利用计算机视觉技术进行的识别研究,目前某些成果已经开始走上实际应用的道路。如加拿大研究中心于1998年开发出带杂草识别传感器的除草器喷洒器、日本推出了草坪除草装置,以及美国加利福尼亚大学戴维斯分校推出的精确自动除草装置,这种装置带有摄像头,可拍下植物的叶子图形,通过电脑识别出杂草,然后利用安装在摄像头后的微型农药喷嘴将除草剂准确地喷到杂草上或用激光枪将杂草直接杀死,等等。
我国对杂草识别技术的研究起步较晚,目前仍处于探索研究阶段,但我们也应该看到中国杂草识别技术研究的发展还是比较迅速的。我国以机器视觉作为杂草识别方式主要研究成果有:中国农业机械化科学研究院的毛文华研究基于多特征的田间杂草识别方法;南京林业大学陈勇教授开发研究了自动除草机器人也应用机器视觉技术对田间杂草的识别做了相应的研究;等等。
3. 研究的基本内容与计划
(1)第1-2周:明确设计任务,查资料,撰写开题报告;
(2)第3-5周:确定总体设计方案,设计制作基于单片机的信号采集与测量装置;
(3)第5-7周:实验室内建立圆柱形的细棒模拟玉米植株和红外二极管分布在植株两侧的简单模型,开展实验研究;
4. 研究创新点
采用红外LED二极管识别植株,成本低,是一种新方法的尝试
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