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无人驾驶农业机械导航系统研究

无人驾驶农业机械导航系统研究

作者：朱世威浙江农林大学

学位级别：硕士

传统的农业机械驾驶操作主要依靠操作人员操作完成,效率较低下、劳动强度大,且农业机械操作效果主要取决于操作人员的工作经验、操作时身体状况。无人驾驶技术可以实现农业机械自主行驶与自主作业,有效提高工作效率及农机使用率;同时无... 详细信息

传统的农业机械驾驶操作主要依靠操作人员操作完成,效率较低下、劳动强度大,且农业机械操作效果主要取决于操作人员的工作经验、操作时身体状况。无人驾驶技术可以实现农业机械自主行驶与自主作业,有效提高工作效率及农机使用率;同时无人驾驶的农业机械可以有效降低因操作人员疲劳、疏忽、工作经验不足等因素产生的误操作,提高了农机驾驶的安全性。本文以农田道路的行驶环境为研究对象,对基于机器视觉导航的无人驾驶导航系统进行深入研究。主要研究内容有:(1)采用CCD摄像机搭建双目立体视觉系统。根据透镜成像原理,通过张正友标定法对双目立体视觉系统试验平台进行分析和标定。在Matlab2014环境下,采用Camera Calibration开发包求得摄像机标定后的内外参数及摄像机畸变系数。将标定好的双目立体视觉系统放在实验室外的露台上进行试验,通过手工选取图像内特征点,计算特征点的测量距离与实测距离相对比,得到双目立体视觉系统的整体平均误差为12.66%。(2)将机器视觉试验平台搭载在农业机械上,在不同天气状况和路况条件下拍摄了90幅不同角度的农田路面试验照片。分别采用最大类间方差法、最小误差法、最大熵法及遗传算法等方法对农田道路图像进行阈值分割,并用膨胀、腐蚀、开运算、闭运算、空洞填充等图像处理方法对分割后的图像进行路面提取。由实验分析可得:通过遗传算法进行图像分割方法获得的路面区域与人眼识别的路面区域之间差别最小,仅为1.37%。采用遗传算法分割其余拍摄图像,图像分割成功率达到了84.44%。(3)采用SIFT特征匹配算法对分割后的农田路面进行特征点提取与匹配,每组图像可得到不少于100对匹配特征点对。结合通过标定得到的双目立体视觉系统的平均误差,通过SIFT特征匹配算法得到的路面特征点测量距离与实际距离误差小于7.01%,基本满足无人驾驶农用机械的工作要求。(4)求取分割后农田路面图像的边缘信息,得到含有道路边线的二值图像。通过对该二值图像逐行扫描,记录同一行路面边线的第一个像素点坐标与最后一个像素点坐标,求两者纵坐标均值后得到路面的导航中心点。再通过最小二乘法对导航中心点进行曲线拟合得到导航中心线。仿真试验表明:通过二阶与三阶最小二乘法拟合得到的导航中心线与真实路面导航路径相吻合,符合无人驾驶农用机械的行驶需求。本文通过机器视觉原理为无人驾驶农用机械提供路面信息及路径规划。与传统GPS导航相比,采用机器视觉导航可以更为精准的识别前方路面信息,同时根据路面信息特征改变作出相应的响应。拓展了机器视觉在问人家是农用机械导航领域的运用。

关键词：机器视觉农田路面标定图像分割特征匹配导航中心线

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高压静电场对马尾松、黑松种子活力的影响

集美大学学报（自然科学版） 1998年第1期3卷 32-36页

作者：郑林朱世威福建要林学院南平353001

结果表明经适宜高压静电场处理，能激活种子脱氢酶活性和α-淀粉酶活性、增加细胞膜修复功能、提高种子发芽率和活力指数。马尾松种子最佳处理为浸种6h，电场强度500kV／m，处理时间1min，黑松种子最佳处理为浸种6h，电场强度100kV／m... 详细信息

结果表明经适宜高压静电场处理，能激活种子脱氢酶活性和α-淀粉酶活性、增加细胞膜修复功能、提高种子发芽率和活力指数。马尾松种子最佳处理为浸种6h，电场强度500kV／m，处理时间1min，黑松种子最佳处理为浸种6h，电场强度100kV／m，处理时间5min。

关键词：高压静电场发芽率活力指数马尾松黑松种子

基于尺度不变特征转换算子的水果表面图像拼接方法

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农业工程学报 2015年第9期31卷 161-166页

作者：姚立健周高峰倪忠进张培培朱世威浙江农林大学工程学院杭州311300 浙江省木材科学与技术重点实验室杭州311300 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

水果全表面图像信息是否完整,直接影响水果表面颜色和缺陷检测的结果。该文提出了一种基于尺度不变特征转换(SIFT,scale invariant feature transform)算子的图像拼接方法,实现多视角水果图像的拼接以获取完整的水果表面信息。首先以15... 详细信息

水果全表面图像信息是否完整,直接影响水果表面颜色和缺陷检测的结果。该文提出了一种基于尺度不变特征转换(SIFT,scale invariant feature transform)算子的图像拼接方法,实现多视角水果图像的拼接以获取完整的水果表面信息。首先以15°固定间隔旋转水果以获取各视角下的连续图像,在图像2R-G-B通道下实现图像目标和背景分离,并对目标图像进行灰度直方图均衡化以增强其纹理信息,有利于特征点的提取。运用SIFT算法提取图像特征点,因为特征向量数量多、维数高,采用普通的K-D树算法搜索匹配点将消耗大量时间,因此将图像划分为16个区域,通过多次试验可知中间4个区域为特征点是最容易匹配的区域,这样就缩小匹配点可能存在的区域。采用极线几何约束法和改进型随机抽样一致(random sample consensus,RANSAC)算法以提高图像拼接精度,减少匹配时间。根据平移矩阵,对前后图像进行拼接,从而实现水果表面图像的完整拼接。试验结果表明:该算法平均匹配精度提高35.0%,平均拼接时间为2.5 s,较传统K-D树算法缩短67.8%时间,拼接效果还原率为93.9%。该文算法具有一定的尺度、旋转以及仿射变换不变性,适用于随机呈现的不同姿态球状水果图像拼接。该研究可为基于机器视觉的农产品品质检测和等级划分提供科学参考。

关键词：水果图像拼接算法特征匹配

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施工现场塔式起重机精细化管理方法探讨

中国设备工程 2019年第19期 45-47页

作者：朱世威中交一航局第二工程有限公司

文章围绕塔式起重机在房屋建筑行业的应用,对其管理方法进行探讨,施工过程中要根据工程实际挑选不同类别参数符合标准的机械,并针对施工前、中、后期设备的组织与管理提出相关的管理措施,希望为类似工程提供一些可行性的参考意见。

关键词：塔式起重机高程建筑组织管理

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电场对马尾松种子活力影响的研究

福建林业科技 2004年第Z1期31卷 18-21页

作者：朱世威漳平市林业规划队福建漳平364400

根据电场强度、处理时间、浸种时间3个因素处理马尾松种子进行正交实验,采用α-淀粉酶活性、电导率、TTC定量法测定马尾松种子的活力,研究电场对马尾松种子活力的影响。

关键词：电场马尾松种子活力 α-淀粉酶活性电导率 TTC

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混凝土搅拌站设备的安全管理方法

四川建材 2019年第11期45卷 203-204页

作者：朱世威中交一航局第二工程有限公司

作为建筑领域基础工程的混凝土搅拌站,承担着重要的生产任务,运行时间较长,加强对设备的安全管理是十分重要的工作。本文根据我国设备安全的有关规定,介绍搅拌站设备安全管理的有关工作以及职业病防范措施,可供相关人员参考。

关键词：混凝土搅拌站安全管理设备管理

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一种毛竹根挖掘机的设计和优化

林业工程学报 2017年第4期2卷 121-127页

作者：江子和姚立健朱世威陈喜庭张辉浙江农林大学临安311300

以轻便、高效、可靠为设计目标,提出了一种毛竹根挖掘机的设计和优化方法。首先依据文献和试验选定动力源为汽油机及其型号,确定二级齿轮减速器为传动机构,并求取齿轮减速器在满足约束条件下的最优解;其次选择圆筒旋转磨切机构切割竹鞭... 详细信息

以轻便、高效、可靠为设计目标,提出了一种毛竹根挖掘机的设计和优化方法。首先依据文献和试验选定动力源为汽油机及其型号,确定二级齿轮减速器为传动机构,并求取齿轮减速器在满足约束条件下的最优解;其次选择圆筒旋转磨切机构切割竹鞭,并对双螺旋导泥片的起始角度、旋转半径进行分析计算;最后在Solidworks环境下建立样机三维模型,用simulation模块对圆筒旋转磨切机构模型进行动力学仿真分析,根据数据的拟合曲线推导出满足挖掘所需强度的条件同时质量较小的尺寸,并对该模型进行静态分析以检验其强度是否达到要求。仿真优化结果表明:筒顶镂空偏移角θ和开口槽的半径R对圆筒强度影响较大,但开口槽的距离d对其影响甚微。最终毛竹根挖掘机的总质量为12 kg,其中执行机构最终的质量为1.25 kg。该优化方法在满足机器安全系数的条件下,能有效减少挖掘机尺寸、减轻机器质量,满足毛竹根挖掘生产中对机器质量及性能的要求。

关键词：毛竹根挖掘优化设计仿真分析

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我市建立异地经济巡回督查制度 001

绥化日报

作者：韩良志朱世威

本报讯（韩良志朱世威）近日，市异地经济工作领导小组办公室组成4个专项督导组，由处级干部带队采取分片包抓的形式，分别深入到所包的县（市）区，开展了首次专项督导检查。这标志着我市异地经济巡回督查制度正式实施。这次督查有...

本报讯（韩良志朱世威）近日，市异地经济工作领导小组办公室组成4个专项督导组，由处级干部带队采取分片包抓的形式，分别深入到所包的县（市）区，开展了首次专项督导检查。这标志着我市异地经济巡回督查制度正式实施。这次督查有四个方面的主要任务：摸清情况，督导?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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黄粉虫不同发育期酯酶同工酶比较研究

福建林学院学报 2003年第4期23卷 368-370页

作者：赵万勇杨兆芬黄勇李凤玉朱世威福建师范大学生物工程学院福建福州350007 福建省林业科学研究院福建福州350012 漳平市林业规划队福建漳平364400

用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的方法对黄粉虫的不同发育时期各虫态进行酯酶同工酶的研究,发现黄粉虫在不同的发育阶段酯酶同工酶有着较大的差异,不同性别的黄粉虫如蛹或成虫之间的酯酶同工酶也有所不同.现就酯酶同工酶在黄粉虫个体发育... 详细信息

用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的方法对黄粉虫的不同发育时期各虫态进行酯酶同工酶的研究,发现黄粉虫在不同的发育阶段酯酶同工酶有着较大的差异,不同性别的黄粉虫如蛹或成虫之间的酯酶同工酶也有所不同.现就酯酶同工酶在黄粉虫个体发育过程中的作用进行了探讨.

关键词：黄粉虫发育期酯酶同工酶电泳仓库害虫鞘翅目