摘要：为了给采棉机器人提供运动参数,设计了一套双目视觉测距装置以定位棉株。对获取的左右棉株图像进行经背景分割等预处理。求取其在8个尺度下的高斯图,通过尺度不变特征转换SIFT(scale-invariant feature transform)算法在相邻高斯差分图中提取出SIFT关键点;计算每个高斯图中关键点邻域内4×4个种子点的梯度模值,得到128维特征向量。分割右图关键点构成的128维空间,得到二叉树;利用最优节点优先BBF(best bin first)算法在二叉树中寻找到172个与左图对应的粗匹配点。由随机采样一致性RANSAC(random sample consensus)算法求出基础矩阵F,恢复极线约束,剔除误匹配,得到分布在11朵棉花上的151对精匹配。结合通过标定和F得到的相机内外参数,最终重建出棉花点云的三维坐标。结果表明,Z轴重建结果比较接近人工测量,平均误差为0.039 3 m,能够反映棉花间的相对位置。

摘要：为了定位棉株上的棉花，设计了1个激光测距试验装置，利用计算机图像处理技术和模式识别理论结合棉花的农学特性测量了单朵棉花的三维坐标。以0.004m为X、Y轴的采样间距，获取传感器至棉株表面点云的距离图像；以传感器至棉花上表面的最长距离0.9m为阈值对棉株距离图像进行二值化处理，去除地面背景；以棉枝的宽度0.01～0.02m为结构元素尺寸，对二值图进行形态学开运算，去除棉枝，提取棉花区域。用欧氏距离计算像素之间的相似度，用Cophenetic相关系数选择质心距离为类间距离，以呈45°夹角棉枝的最小纵向间距0.17m为阈值，对棉花距离图像进行层次聚类，分割粘连重叠的棉花，求取单朵棉花的三维坐标。结果表明，单朵棉花的识别率达96.67%，激光测距与手工测量结果之间的相关系数为0.9934。该研究为采摘机器人运动轨迹的规划提供了依据。

摘要：为定位棉株上的棉花，用红外测距实验装置和计算机图像处理技术结合棉花的农学生长特性测量单朵棉花的距离。在0．7～1．6m的距离区间内建立红外测距模型，获取了棉株表面点云的距离图像，测量精度达0．0085m。以0．65为标准差设计高斯滤波器的尺寸，用1一D高斯滤波器平滑棉株图像，用2一D高斯滤波器求取其梯度图像，以0．2m、0．08m为强、弱阈值，基于Canny边缘检测算子构建闭环边缘，结合形态学运算提取棉花区域，去除棉枝。用峰点滤波器削弱棉花图像中的粘连重叠现象，基于分水岭算法提取单朵棉花并求取其距离。结果表明，单朵棉花的图像识别率达91．3％，红外与人工测距结果的相关系数为0．9922，为采机器人运动轨迹的规划提供了参数。

摘要：为了选育性状优良的羊进入核心种群,将RFID射频识别、ZigBee无线通信与ARM嵌入式技术相结合,研制了一套羊场养殖信息管理手持终端。手持终端包括基于S3C6410处理器的ARM核心板、125 kHz RFID阅读器、基于CC2530芯片的ZigBee无线通信模块以及多功能底板。软件开发过程中,构建了包含设备驱动的Linux系统环境,利用Qt/Embedded的信号/槽机制实时接收RFID数据,基于OSAL操作系统的ZigBee2007协议栈实现ARM与ZigBee网络之间的通信,在Qt中设计触摸屏图形界面以及串口通信、通信指令、软键盘、蜂鸣器、中文显示等后台程序,具有日常管理、育种管理及疫病管理等模块功能。现场测试结果表明,手持终端能够实时采集、录入、存储、拷贝、查询养殖信息并通过ZigBee无线网络与上位机通信,可满足羊场信息化管理的需要。