Método de detección e investigación experimental del trasplante de plántulas de hortalizas de hoja basado en visión artificial
Autores: Fu, Wei; Gao, Jinqiu; Zhao, Chunjiang; Jiang, Kai; Zheng, Wengang; Tian, Yanshan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de detección e investigación experimental del trasplante de plántulas de hortalizas de hoja basado en visión artificial
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Método
Tecnología de visión artificial
Plántulas
Precisión de detección
Trasplante
Vegetal de hoja verde
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En vista de la necesidad de eliminar celdas vacías y plántulas no calificadas para el trasplante automático de plántulas de hortalizas de hoja, este artículo propone un método para detectar los parámetros de crecimiento de plántulas de hortalizas de hoja utilizando tecnología de visión artificial. Este método utiliza el procesador de imágenes PV200 para realizar la escala de grises de la imagen, la segmentación de umbral, la corrosión, la expansión, la división de áreas, etc., para obtener el valor de píxel del área de la hoja de la plántula y compararlo con el valor estándar establecido, lo que proporciona información orientativa para eliminar celdas vacías y plántulas no calificadas. Las plántulas de lechuga a los 17 días, 20 días y 22 días de edad de la plántula se utilizaron como objetos de prueba, y se analizaron el estado de crecimiento y los resultados de las pruebas de las plántulas para determinar la edad óptima de la plántula para el trasplante. Los resultados de las pruebas muestran que básicamente no hay frontera entre las hojas de las plántulas de lechuga a los 17 días de edad, el área promedio de píxeles de las hojas es de 3771.74, y la tasa de precisión de detección es del 100%; las plántulas a los 22 días de edad crecen 5-6 hojas, la precisión de detección de plántulas no calificadas y plántulas calificadas fue del 62.50% y 88.16%, respectivamente, y la precisión de detección integral fue del 85.71%. La tasa de precisión de detección integral mostró una tendencia a la baja con el aumento de la edad de la plántula, principalmente debido a la oclusión parcial entre las hojas. El trasplante de plántulas de hortalizas de hoja es una operación de trasplante espaciado, y el espaciado entre plántulas aumenta después del trasplante. Por lo tanto, la detección de plántulas en el proceso de trasplante puede mejorar en gran medida la precisión de reconocimiento y resolver el problema de que las hojas de las plántulas en la bandeja de plántulas están oscurecidas entre sí y afectan la precisión de detección. Los resultados de la investigación pueden proporcionar una base teórica y una referencia de diseño para el desarrollo del sistema de inspección visual y el actuador de trasplante del robot de trasplante de plántulas de hortalizas de hoja.
Descripción
En vista de la necesidad de eliminar celdas vacías y plántulas no calificadas para el trasplante automático de plántulas de hortalizas de hoja, este artículo propone un método para detectar los parámetros de crecimiento de plántulas de hortalizas de hoja utilizando tecnología de visión artificial. Este método utiliza el procesador de imágenes PV200 para realizar la escala de grises de la imagen, la segmentación de umbral, la corrosión, la expansión, la división de áreas, etc., para obtener el valor de píxel del área de la hoja de la plántula y compararlo con el valor estándar establecido, lo que proporciona información orientativa para eliminar celdas vacías y plántulas no calificadas. Las plántulas de lechuga a los 17 días, 20 días y 22 días de edad de la plántula se utilizaron como objetos de prueba, y se analizaron el estado de crecimiento y los resultados de las pruebas de las plántulas para determinar la edad óptima de la plántula para el trasplante. Los resultados de las pruebas muestran que básicamente no hay frontera entre las hojas de las plántulas de lechuga a los 17 días de edad, el área promedio de píxeles de las hojas es de 3771.74, y la tasa de precisión de detección es del 100%; las plántulas a los 22 días de edad crecen 5-6 hojas, la precisión de detección de plántulas no calificadas y plántulas calificadas fue del 62.50% y 88.16%, respectivamente, y la precisión de detección integral fue del 85.71%. La tasa de precisión de detección integral mostró una tendencia a la baja con el aumento de la edad de la plántula, principalmente debido a la oclusión parcial entre las hojas. El trasplante de plántulas de hortalizas de hoja es una operación de trasplante espaciado, y el espaciado entre plántulas aumenta después del trasplante. Por lo tanto, la detección de plántulas en el proceso de trasplante puede mejorar en gran medida la precisión de reconocimiento y resolver el problema de que las hojas de las plántulas en la bandeja de plántulas están oscurecidas entre sí y afectan la precisión de detección. Los resultados de la investigación pueden proporcionar una base teórica y una referencia de diseño para el desarrollo del sistema de inspección visual y el actuador de trasplante del robot de trasplante de plántulas de hortalizas de hoja.