基于圖像技術的黃瓜灌溉需水信息研究.pdf

1、利用作物需水規(guī)律的情況來進行灌溉并調節(jié)植物體內的水分狀況，滿足作物生長發(fā)育的需要，一直是節(jié)水灌溉的重要研究方向。獲取精確的作物生理指標通常需要昂貴的儀器，且不能快速檢測，無法實現(xiàn)實時監(jiān)控作物需水信息。本研究探索利用計算機視覺提取黃瓜的形態(tài)變化和土壤的顏色變化，將它們作為作物水分和土壤含水量的檢測信息，并提出基于圖像信息的灌溉控制策略，用于黃瓜節(jié)水灌溉的實時監(jiān)控。本文研究內容如下：
　　 1.在溫室環(huán)境下，利用彩色圖像中的三個通道

2、在RGB顏色空間和HSI顏色空間中利用自動閾值選取方式提取黃瓜葉片的圖像，利用區(qū)域分割算法來剔除目標葉片周圍的雜草和其他葉片對其的影響。提出環(huán)境因子對植株水勢和土壤水分的修正方法，以降低環(huán)境狀態(tài)變化對檢測結果的影響。
　　 2.根據溫室環(huán)境下作物正常生長時由于水分脅迫葉片產生的形態(tài)變化量，尋找葉片水勢和葉片形態(tài)特征之間的對應規(guī)律。結果表明，延展率AR既有較好的相關性，又有較高的穩(wěn)定性和較小的標準差值。
　　 3.根據灌溉

3、后土壤含水率的變化，建立土壤含水率和土壤顏色Ⅰ向量之間的對應關系。
　　 4.根據葉片形態(tài)和水勢之間的關系，以及土壤含水率和土壤顏色之間的關系，提出葉片延展率AR為主控信息，土壤顏色中的Ⅰ向量為輔助報警信息的灌溉控制方式。即以AR給出灌溉量同時Ⅰ給出水份脅迫報警信號的灌溉控制策略，提高灌溉監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
　　 本文的研究在不需要昂貴的儀器的前提下，能夠利用計算機技術提取植株的水分狀態(tài)和土壤的水分狀態(tài)，并結合黃瓜的需水