激光傳感器在噴霧靶標檢測中的研究應用

作者：沈躍,夏偉,劉慧,李寧

摘要：樹木尺寸、形狀等特征信息的獲取，是現代化農業中重要的環節，為農林管理中的變量精密噴霧提供依據。為了實現對樹木靶標信息的精確測量，搭建了基于UTM-30LX型激光傳感器的室內滑臺靶標檢測系統，實現對規則物體、仿真樹的掃描檢測，通過編寫的C＋＋程序，實時讀取數據信息并存儲于控制計算機中。利用MATLAB軟件對存儲的數據信息進行后期的離線分析，重構物體三維圖像，通過最大相對誤差、輪廓相似度兩個參數，分析激光傳感器檢測得到靶標目標尺寸、重構目標三維圖像的精確度。以長方體柜子、圓柱體泡沫、2棵仿真樹為試驗對象，按照選取的3個檢測距離和4個檢測速度分別對4個試驗對象進行檢測與數據分析。試驗結果顯示，多次試驗下，與人工測量尺寸比較而言，激光傳感器測得的長方體柜子長度、寬度和高度尺寸最大相對誤差分別為6．76％、6．86％和3．92％，圓柱體泡沫的高度、直徑尺寸最大相對誤差分別為4．25％和7．33％，仿真樹1高度、寬度尺寸最大相對誤差分別為4．06％和5．91％，仿真樹2高度、寬度尺寸最大相對誤差分別為3．24％和4．00％；仿真樹1、2的激光掃描重構圖像與對應實物輪廓相似度最小值分別為0．9288和0．9326。研究表明，UTM-30LX型激光傳感器在各種試驗條件下對多種試驗靶標特征檢測均具有較好的精確性和準確性，可以擔負變量噴霧檢測的任務，具有應用到農業生產中的前景。

發文機構：江蘇大學電氣信息工程學院

關鍵詞：現代化農業變量精密施藥激光傳感器靶標檢測系統三維圖像modernizing agriculturevariable-rate precision sprayinglaser scanning sensorspray targets detection system3-D reconstruction image

分類號： S491[農業科學—植物保護]