基于主成分分析的农药在线混合均匀性分析方法

摘要

农药在线混合是农药精确使用的有效途径,其中在线混合均匀性是影响施药效果的关键因素.利用高速摄像和图像处理技术结合主成分分析方法(PCA),研究了农药在线混合均匀性的计算方法.在混药浓度一定的条件下,研究了不同流量下的混药流场,利用高速摄像系统采集图像:提取兴趣区域图像(100×300)并进行均值滤波和简单缩放预处理,选择感受野大小为50×50像素、步距为5像素的步距式搜索方式来选取感受野子图,并对感受野子图进行尺寸为2×2像素、步距为2像素的均值池化;设置累积方差贡献率等于98％,对所有感受野子图进行PCA分析,可视化主成分特征和主成分系数分布,根据主成分特征相似性来可视化均匀性和定量计算不均匀性值.其中,当流量逐渐减小时,农药在线混合不均匀性值均值逐渐增大,均匀性变差.研究表明,利用高速摄像技术和主成分分析方法计算农药在线混合均匀性是可行的,为农药在线混合均匀性评价提供了一个新途径.