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Un método visual de medición de altura y tamaño de expansión de hojas de lechugas hidropónicas para una cosecha inteligente

Autores: Ma, Yidong; Zhang, Yin; Jin, Xin; Li, Xinping; Wang, Huankun; Qi, Chong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un método visual de medición de altura y tamaño de expansión de hojas de lechugas hidropónicas para una cosecha inteligente


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Cosecha
Lechugas hidropónicas
Cosecha mecánica
Método de procesamiento de imágenes
Altura de la lechuga
Tamaño de expansión de las hojas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 60

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La cosecha es un procedimiento importante para lechugas hidropónicas en fábricas de plantas. En la actualidad, las lechugas hidropónicas se cosechan principalmente de forma manual, y la dificultad clave en la cosecha mecánica es reducir la ocurrencia de lesiones en las hojas. Medir el tamaño de las lechugas hidropónicas utilizando el método de procesamiento de imágenes y ajustar inteligentemente los parámetros de operación del dispositivo de cosecha son la base de una cosecha de alta calidad para las lechugas. Las hojas superpuestas de lechugas hidropónicas adyacentes causan dificultades en la medición del tamaño de la lechuga, especialmente el tamaño de expansión de las hojas. Por lo tanto, propusimos un método de procesamiento de imágenes para medir la altura de la lechuga y el tamaño de expansión de las hojas de acuerdo con la característica del contorno superior de las lechugas y una imagen que incluía tres lechugas. En primer lugar, los contornos superiores de las lechugas se extrajeron y segmentaron a través de un preprocesamiento de imágenes. En segundo lugar, la altura de la lechuga se midió de acuerdo con la ordenada máxima del contorno. Por último, el contorno superior de la lechuga se ajustó a una función para medir el tamaño de expansión de las hojas. Los resultados de la medición mostraron que el error relativo máximo de las mediciones de altura de la lechuga fue del 5.58%, y el promedio fue del 2.14%. El efecto de la función cuadrática en el ajuste del contorno superior fue el mejor en comparación con la función cúbica y la función seno. El error relativo máximo de las mediciones del tamaño de expansión de las hojas fue del 8.59%, y el promedio fue del 4.03%. Según los resultados de las mediciones de altura de la lechuga y tamaño de expansión de las hojas, los parámetros de agarre de cada lechuga se ajustaron inteligentemente para verificar el efecto de la cosecha. Las tasas de éxito de la cosecha de lechugas estaban por encima del 90%, y las áreas de hojas lesionadas de las lechugas izquierda, central y derecha en cada imagen fueron de 192.6 mm, 228.1 mm y 205.6 mm, respectivamente. Este documento proporciona una referencia para el diseño y mejora de cosechadoras inteligentes para lechugas hidropónicas.

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