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基于Kinect的果园精准喷施关键技术研究的开题报告
一、选题背景及意义
果树喷施是防治病虫害、调节生长的一项重要措施，选择何时、何种、何量的药剂喷施是果农们必须面对的难题。然而传统的果园喷施存在诸多不便，例如精准度不高、耗时费力、增加环境污染等。基于这些问题，研究一种基于Kinect的果园精准喷施技术，将是解决这些问题的一种新途径。
Kinect是微软公司于2010年推出的一款3D体感游戏设备，可以感知人体的深度信息，捕捉人体骨骼运动，并通过计算机算法反馈到游戏或其他应用程序中。它具有响应速度快、不受外界光线影响等优点。因此，将Kinect技术应用到果园喷施，可以提高喷施速度、准确度和安全性。
二、研究内容
本论文旨在应用Kinect技术研究果园精准喷施系统的关键技术。具体内容包括以下几个方面：
1.构建果园精准喷施系统的硬件设备。选择合适的Kinect设备，搭配适当的药剂喷施设备，构建出一套完整的果园精准喷施系统。
2.基于Kinect的果园环境感知技术。通过Kinect设备感知果园环境中的障碍物、树干、树叶等物体的深度信息，及时反馈给系统，便于系统对行进路线的规划和控制。
3.基于Kinect的果树识别技术。通过对果树的图像特征进行分析，结合Kinect设备的深度信息，实现对果树的自动识别，以达到精准喷施的目的。
4.基于Kinect的药剂流量控制技术。通过对喷施设备进行改造，结合Kinect设备对树冠覆盖情况的感知，实现对药剂喷施流量的自动控制，提高喷施的准确性和节约喷施时间。
5.构建果园精准喷施系统的软件系统。研究果园精准喷施系统的软件算法，设计和开发出符合Kinect设备的计算架构和软件实现，并实现与硬件设备的无缝集成。
三、研究方法
本论文采用实验研究法，重点研究Kinect技术在果园精准喷施技术中的应用。通过对果园环境感知、果树识别、药剂流量控制等关键技术的研究和实践，不断改进和完善果园精准喷施系统，提高其实用性和普适性。
四、预期成果
1.一套基于Kinect的果园精准喷施系统，具有精确度高、操作简便、节约成本等特点。
2.果园精准喷施系统的核心技术研究成果，包括果园环境感知技术、果树识别技术、药剂流量控制技术等。
3.对果园喷施等农业生产领域中的智能化技术发展作出贡献，提供新的思路和方法。
五、研究计划
1.研究期限：2021年3月~2022年5月
2.论文进度安排
2021年3月~2021年6月完成研究的选题、确定研究方案和研究方法，收集相关资料，进行理论研究。
2021年7月~2021年9月构建Kinect系统的硬件设备，研究果园环境感知技术，并确定Kinect设备感知技术的阈值。
2021年10月~2022年1月研究基于Kinect的果树识别技术，并进行实地测试。同时研究药剂流量控制技术。
2022年2月~2022年5月论文撰写和修改，在撰写过程中及时总结研究成果，并对系统进行改进和优化。
六、参考文献
[1]顾逸超.基于Kinect的草坪智能铲雪机设计与实现[J].电脑知识与技术,2020,16(9):357-359+362.
[2]张晔,刘永胜,朱文静.基于Kinect的农机人员手势识别方法[J].农业工程学报,2019,35(15):239-246.
[3]葛文帅,曹有才,丁望.运用Kinect技术实现茶园智能喷雾系统[J].农业技术,2020,40(9):47-49.
[4]刘梦婷,陈旭金,殷洁茹.基于Kinect的葡萄园生产信息采集系统[J].中国工程科学,2019,21(5):19-26.