李 颀，胡艺聪，武付闯

(陕西科技大学 电气与信息工程学院，陕西 西安 710021)

基于图像处理的育苗箱环境控制系统

李 颀，胡艺聪*，武付闯

(陕西科技大学 电气与信息工程学院，陕西 西安 710021)

针对目前国内育苗过程中存在的设施简陋，占用土地资源多，没有科学的环境调控方法等问题，设计了一种育苗箱环境控制系统，提出了利用图像处理技术对穴盘多株幼苗的茎直径进行同时测定的方法。首先，获取幼苗的长势信息，采用中值滤波方法对图像进行预处理，基于Otsu自动阈值分割法来提取目标区域，通过“叠积木”的方式实现幼苗茎部分割提取。设计以茎直径D和茎直径变化量ΔD为输入的模糊推理系统，模糊推理系统的输出作为温度设定值；温度控制采用PID方法，实现育苗箱内温度的控制。试验结果表明，该系统能够实时地根据幼苗茎的生长情况进行相应的温度调控，提升经济效益，运用科学的种植模式培育优质种苗。

图像处理；茎直径；模糊推理；PID控制

我国是世界第一蔬菜生产大国。蔬菜幼苗期的发育情况将决定其整体质量，因此育苗便成为设施农业中的关键环节。茎直径生长速率可以作为判断幼苗生长期长势的一个重要参数，同时也能作为幼苗是否处于正常生长状态的反馈信息[1-3]。随着计算机及图像处理技术的发展，机器视觉的方法在农业领域，尤其在作物的生理信息提取方面得到了广泛的应用[4]。曾庆斌等[5]提出了基于机器视觉的葡萄茎直径测量方法，但必须将葡萄茎干放入光箱测量，系统缺乏一定的灵活性。……