امکانسنجی کاربرد سامانهای مبتنی بر پردازش تصویر برای هدایت و راهبری تراکتور در عملیات شخم
Feasibility study of using a system based on image processing for guidance of tractors during plowing operations
/شهاب زادخورش
: کشاورزی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۸۷ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی کشاورزی- مکانیک بیوسیستم
۱۳۹۷/۱۱/۱۵
تبریز
کشاورزی یکی از اساسی ترین پایه های اقتصادی در هر کشور است، که علاوه بر داشتن سهم بزرگی در تامین غذای جمعیت کشور، به عنوان بخشی با امکان صادرات نیز قابل ملاحظه است .یکی از وقتصگیرترین کارها در کشاورزی مکانیزه، هدایت وسیله نقلیه یا ماشین کشاورزی است .چون که محدودیتصهای موجود در محیطصهای روستایی و زراعی، بهصویژه درهصها، مجاورت تپهصها و درختان، امواج ارسالی ماهوارهصها قطع شده که باعث پایین آمدن دقت میصشود و همچنین قیمت بالای بعضی از دریافت کنندهصهایGPS صها برای استفاده از سیستم موقعیت یابGPS ، تنها حسگر قابل اطمینان برای ما می تواند بینایی ماشین باشد که نسبت به GPS ارزانتر بوده و در اکثر کارهای تحقیقاتی صورت گرفته، کاربرد داشته و صنعتی کردن آن موفقیت آمیز میصباشد .در شروع این پژوهش هدف این بود که ابتدا موقعیت مناسب نصب دوربین را روی تراکتور مورد نظر پیدا کرده و سپس طراحیصهای لازم جهت قرار گرفتن دوربین، بر آن انجام شود .از دوربین basler مدل۳۰uc - daA۱۹۲۰در این تحقیق استفاده شد .طراحی شاسی در دو مرحله انجام شد که در مرحله اول به دلیل ارتعاش زیاد امکان تصویر برداری دقیق صورت نگرفت .برای پردازش تصویرها از نرمصافزار متلب استفاده شد .نرم افزار MATLAB سه فضای رنگی RGB ، YCbCr و خاکستری را پشتیبانی میصکند .در این طرح هر سه فضا مورد استفاده قرار گرفت و در آزمونصها لحاظ شد که پس از تحلیل هر سه فضا، فضای RGB۲GRAY انتخاب شد .در پردازش تصویرها برای مشخص کردن مسیر مورد نظر از تبدیل هاف استفاده شد .دوربین مورد نظر در سه زاویه۳۰ ، ۴۵ و ۶۰ درجه برای تصویربرداری استفاده شد .با توجه به کیفیت تصویر پردازش شده در زاویه ۶۰ درجه دوربین، این زاویه به عنوان زاویه دوربین در عملیات مزرعه انتخاب شد .خطای سامانه در سه نوع زمین مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج بدست آمده نشان داد که خطای مربوط به عملیات نورپردازی دقیقصتر از دو حالت دیگر میصباشد .خطا در عملیات نورپردازی۱۲ میلیصمتر، زمین دارای بقایای گیاهی ۲۵ میلیصمتر و خطا در زمین قهوهصای ۳۵ میلیصمتر بهصدست آمد
Agriculture is one of the most basic economic bases in each country, not only it has the most important share in providing food for the population, but also it can be considered as a significant export option. Agricultural machine guidance is one of the most time consuming tasks in mechanized agriculture. Because of the limitations in rural and agricultural environments, especially valleys, the proximity of hills and trees, sent satellite waves are cut off, which reduces accuracy, as well as the high prices for some GPS receivers for using in positioning systems. So machine vision can be considered the only reliable sensor for tractor guidance, which is cheaper than GPS, and its application and industrialization was successful, as were reported in the majority of research activities. At the beginning of this research, the goal was to first locate the appropriate camera position on the tractor and then design a frame for camera installing. In this study Camera's model was Basler daA1920-30uc. The design of the frame was done in two steps, which in the first stage did not allow accurate imaging due to the high vibration. Matlab software was used to images processing. MATLAB software supports three color space RGB, YCbCr and gray. In this design, all three spaces were used and considered in the tests. After the analysis of all three spaces, the RGB2GRAY space was selected. In the process of processing, that was used to line detection, was the Huff transform. The camera was used at three angles of 30, 45 and 60 degrees for shutting. Based on the quality of processed images, the angle of 60 for the camera tilt was selected as the best angle in field operations. The system error was evaluated in three types of land. The results showed that the error related to the lightening operation is more accurate than the other ones. Error in lightening operation 12 millimeters. The land with biomass covering showed error of 25 millimeters that it was not used any lightening system in there
Feasibility study of using a system based on image processing for guidance of tractors during plowing operations