嵌入式智能除草裝置雜草識別系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著智能化時代的到來,機器視覺技術,圖像處理技術與人工智能飛速發(fā)展,極大推動田間智能除草技術不斷發(fā)展與更新。智能除草裝置相比傳統(tǒng)的人工除草方式有很多優(yōu)點,已成為農(nóng)業(yè)領域研究的熱點。江蘇大學農(nóng)業(yè)工程研究院采用PC機作為控制器成功地開發(fā)了除草機器人的科研樣機,在進一步的推廣應用中,用DSP和ARM替代PC機,是減少除草機器人電力消耗、實現(xiàn)小型化和微型化的重要環(huán)節(jié)。
　　 與PC機相比,DSP和ARM有獨特結(jié)構(gòu),需要將原有由PC機完成

2、的圖像識別算法進行優(yōu)化和簡化。本文面向除草機器人小型化,選擇ADI公司的BF561作為識別處理系統(tǒng),首先根據(jù)硬件平臺和嵌入式uClinux構(gòu)建了雜草識別系統(tǒng)終端的軟硬件框架,進行開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建,包括:建立嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯開發(fā)環(huán)境,對Bootloader的啟動過程分析,實現(xiàn)Bootloader的移植；針對ADSP-BF561目標板,完成uClinux操作系統(tǒng)的內(nèi)核配置和移植。然后進行適應DSP的雜草圖像識別算法的優(yōu)化,在雜草圖像背景分

3、割中,將原有雙定閾值分割,簡化為單定閾值分割算法；在雜草識別技術中,將形態(tài)學特征和棉苗種植信息綜合識別,用邊緣檢測獲取葉片特征和棉苗種植信息綜合識別替代,以適應DSP運算能力和結(jié)構(gòu)架構(gòu)需要。使識別速度及效果滿足嵌入式智能除草裝置的應用需要。在DSP和ARM的通信中,提出了TCP/IP協(xié)議下多進程通信協(xié)議(MSCDP),通過socket套接字將雜草位置信息發(fā)送給ARM,控制機器人動作,完成除草功能。
　　 在構(gòu)建的測試環(huán)境中,對雜