研究方法与技术路线

1、研究方法:

（1）根据温室草莓的生长特点，结合温室环境来架构拍摄设备，从四个角度对一片特定的草莓花盆进行拍摄获取图片，基于ZigBee 无线技术设计一种用于温室环境监测的图像传感器节点，对采集的图像利用ZigBee 网络进行分包多跳无线传输后组包实现图像数据的传输，为温室环境监测提供形象直观的实时图像数据，设计了草莓图像采集传输的整体设计方案。

（2）对图像信息进行处理时，需要根据实际对象和环境来选择合适的颜色模型。在成像过程中系统获取的源图像中含有各种各样的噪声，在对图像进行分析之前需要对数字图像经过基础处理以改善图像质量。本设计论文处理主要是完成原始图像的噪声滤除、灰度校正、图像增强、图像分割、特征识别等操作。

对温室草莓的图像采集传输硬件方案进行设计，分为传感器模块(实时图像采集模块) 、微型处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四个模块。

（3）通过对温室成熟草莓的监测选择合适的颜色模型，比较分析灰度变换法和直方图均衡化的图像基础处理算法，确定合适的图像处理算法。

（4）图像分割是图像处理的首要步骤，是把图像分割成不同性质的若干部分，本设计图像采用阈值分割的方法，实质上就是按某个准则求出最佳阈值的过程。只要阈值选取合适，将每个像素之间进行二值化，就可以地将对象从背景中分离出来，对物体与背景之间存在明显差别的景物的分割效果十分有效。

（5）边缘是图像最基本的特征，也是图像分割的重要基础，在本设计中只要是提取到了目标和背景的分界线检测出边缘图像即可对草莓进行形状分析。

边缘检测是基于边界分割的图像处理算法的基础。图像的边缘检测又称图像尖锐化处理，其中心思想是先检测图像中的边缘点，再按照某种方法将边沿点连接成轮廓来，构成分割区域。边缘检测是利用目标和背景在某种图像特性上的差异来实现的。

（6）本设计通过MATLAB对温室草莓监测系统所采集的图像进行程序设计及仿真，本次研究采集的图像是24位真彩色的JEPG格式的图像。通过对草莓图像读取、草莓图像图像灰度与二值化处理、草莓图像的边缘检测以及草莓图像的Hough变换四个步骤进行处理，经实验证明，应用上述改进的Hough变换检测算法，能实现对单个圆、多个圆及缺损圆的圆形特征检测、并具有良好的检测精度。

 

2、技术路线简图如下:

（1）系统整体设计方案：

（2）详细技术路线如下：