基于RGB顏色傳感器的植物顏色檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、農(nóng)作物的葉片顏色之中包含了與作物的生長狀況、病蟲害、作物產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等相關(guān)的重要信息。本文通過顏色檢測技術(shù)理論的分析，提出了通過對農(nóng)作物葉片顏色信息的采集和判斷，實(shí)現(xiàn)對植株生長狀況和病蟲害準(zhǔn)確把握的方案，為精量施肥和灌溉提供技術(shù)依據(jù)和支撐。 本文對顏色檢測技術(shù)理論及當(dāng)前主要的顏色檢測儀器等進(jìn)行了系統(tǒng)分析，提出了基于RGB顏色傳感器的植物顏色檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和整體設(shè)計(jì)方案。在系統(tǒng)建立過程中，通過對照明系統(tǒng)進(jìn)行理論以及設(shè)計(jì)要

2、求的研究，結(jié)合白色LED的照明特性，選定其作為檢測系統(tǒng)的輔助照明光源，并對其布置形式進(jìn)行綜合考慮和設(shè)計(jì)；根據(jù)檢測系統(tǒng)檢測的要求，對當(dāng)前存在的顏色傳感器進(jìn)行分析，確立基于MTCSiCT-TO39顏色傳感器的顏色檢測系統(tǒng)，并進(jìn)行了光電檢測、單片機(jī)、通訊接口等各部分器件的選配和電路設(shè)計(jì)以及檢測信號的誤差分析。在建立硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的總體功能，采用上位機(jī)和下位機(jī)數(shù)據(jù)通訊并編制了相關(guān)數(shù)據(jù)處理和分析軟件，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的即時(shí)讀取及判斷。

3、最后本文應(yīng)用建立的顏色檢測系統(tǒng)，在不同的檢測條件下通過對植物葉片進(jìn)行顏色檢測試驗(yàn)，對系統(tǒng)的有效性及靈敏性進(jìn)行分析。 應(yīng)用建立的系統(tǒng)對不同條件下的檢測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差、變異系數(shù)、波動(dòng)范圍等處理，結(jié)果表明： （1）在不加裝透鏡的暗室內(nèi)，距離為15mm的條件下，對于深度變化不一的綠色，其刺激值的色品坐標(biāo)隨著樣本顏色深度的變淺，其檢測到的變化趨勢比較明顯，呈現(xiàn)近似于線性的規(guī)律在上升，表明所建立的顏色檢測系統(tǒng)對于深淺變化不一的同一

4、顏色，具有較高的識別特性。 （2）在室外加裝透鏡，距離檢測葉片20cm的條件下，對顏色變化不一的白紙、黑紙、土壤、生菜和苜蓿葉片的檢測試驗(yàn)分析表明，從R、G、B三種顏色刺激值均值有明顯差別。標(biāo)準(zhǔn)差均較小即在該條件下，系統(tǒng)能夠的對不同顏色對象進(jìn)行檢測。 （3）在暗室加裝透鏡距離為5cm的條件下，從各樣本三刺激值的均值上可以看出顏色檢測系統(tǒng)能夠比較準(zhǔn)確的將顏色不同的葉片區(qū)分開。 （4）基于顏色傳感器的顏色檢測裝置能夠