基于传感器融合阵列的果树冠层信息采集方法

摘要

针对果园上、中、下冠层不同稀疏度,提出一种多传感器阵列的果树冠层信息融合方法(简称传感器融合阵列),并进行了相关试验及验证。首先设计了果园冠层宽度信息的无线采集系统,并对比分析了6种非接触式测距传感器的动态识别能力;其次采用筛选出的激光传感器及超声波传感器阵列,收集3种果园上、中、下果树冠层信息;最后选出适合3种果园的传感器融合阵列,依据Box-Benhnken中心组合试验法设计试验,对采用同种传感器阵列与传感器融合阵列测距方案进行响应面试验,并对得出的试验结果进行统计分析。试验结果表明:影响果树整体测量精度显著性水平从大到小依次为测距方案、车体速度、果园类型。车速为0. 3~0. 5 m/s时,与人工测量相比,采用超声波传感器阵列收集果园冠层信息,相对误差为14. 70%~20. 04%;采用激光传感器阵列时,相对误差为9. 13%~16. 02%,采用传感器融合阵列时,相对误差为4. 2%~10. 24%。采用传感器融合阵列比单种传感器阵列精度高,更适合果园变量喷雾作业。