Автоматизовані системи управління icon

Автоматизовані системи управління




НазваАвтоматизовані системи управління
Сторінка1/10
Дата31.07.2012
Розмір0.85 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Автоматизовані системи управління

УДК 531.7:004.932

Е.О. Аристархова, к.б.н., доц.

Ю
© Е.О. Аристархова, Ю.О. Подчашинський, Л.О. Чепюк, В.О. Зінченко, 2011
.О. Подчашинський, к.т.н., доц.


Л.О. Чепюк, ст. викл.

Житомирський державний технологічний університет

В.О. Зінченко, к.с.-г.н., доц.

Житомирський національний агроекологічний університет


АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА ДЛЯ БІОТЕСТУВАННЯ ЕФЕКТУ
ДІЇ ФІТОСТИМУЛЯТОРІВ



Підвищення точності контролю морфологічних характеристик рослин забезпечується за рахунок переходу від візуального контролю до обчислення кількісних значень і порівняння цих значень з кількісними значеннями відповідних показників зразків. Продуктивність контролю можливо підвищити за рахунок автоматизації його процедури на основі застосування швидкодіючої електронної обчислювальної машини (ЕОМ) для обробки зображень морфологічних характеристик рослин.

Контроль морфологічних характеристик рослин потрібно виконувати в такій послідовності:

1. Сформувати зображення дослідних зразків, які контролюють, і перетворити їх на цифрову форму за допомогою пристрою формування зображень (цифрової відеокамери або цифрового фотоапарату).

2. Зображення, що отримані в п. 1, ввести в пам'ять ЕОМ за допомогою одного з інтерфейсів передачі цифрових даних.

3. Розрахувати кількісні значення морфологічних показників зразків, що контролюються.

4. Результати розрахунку, що отримані в п. 3, порівняти з кількісними значеннями відповідних показників зразків, що контролюються.

5. На основі результатів порівнянь сформувати висновок про можливість визначення ефекту дії фітостимуляторів.

Даний спосіб контролю морфологічних характеристик рослин може бути реалізований за допомогою апаратних засобів формування й обробки відеозображень, що представлені на
рисунку 1.




Рис. 1


До складу пристрою входять: зразок 1, що контролюють, пристрій 2 формування відеозображень (наприклад, цифрова відеокамера або цифровий фотоапарат), ЕОМ 3, до складу якої входять інтерфейс 4 передачі цифрових даних, пам'ять 5, центральний процесор 6 та монітор 7.

Зразок 1, який контролюють, розміщують у полі зору оптичної системи пристрою 2 формування відеозображень. Відстань від зразка 1, який контролюють, до пристрою 2 формування відеозображень заздалегідь обирається такою, щоб якість і ступінь деталізації зображення зразка 1, що контролюється, були достатніми для визначення морфологічних ознак рослин.

Визначимо основні вимоги до технічних характеристик апаратних засобів формування цифрових відеозображень, які можуть бути використані для контролю морфологічних характеристик рослин. Перш за все, це цифрові фотоапарати й відеокамери.

Основним параметром, що характеризує світлочутливу матрицю цифрового фотоапарату, є кількість пікселів N, тобто мінімальних елементів (дискретних точок) відеозображення. Значення яскравості й кольору кожної дискретної точки фіксуються в пам'яті. Якщо вважати, що припустиме відхилення геометричного розміру, який вимірюється, може бути зафіксовано зміною розміру зображення зразка в одну дискретну точку, то необхідна кількість цих точок на відеозображенні дорівнює:

,

(1)

де L – розмір зразка, що вимірюється. Коефіцієнт 4/3 враховує стандартне співвідношення сторін світлочутливої матриці й, відповідно, цифрового відеозображення.

Умови фотозйомки дозволяють створити оптимальне освітлення об'єкта й не ставити жорстких вимог до світлосили (відносної діафрагми) об'єктива. Тому суттєвою вимогою до об’єктива можна вважати необхідну величину його фокусної відстані. Визначимо цю величину на основі таких припущень:

– зображення зразка повинно займати максимально можливу площу світлочутливої матриці;

– фотографування зразків різних розмірів проводиться з фіксованої відстані.

Наведені припущення можна представити у вигляді такої умови:

,

(2)

де ^ L0 – відстань від об'єктива до зразка; F – фокусна відстань об'єктива.

З урахуванням співвідношення (2) відомий з геометричної оптики вираз для коефіцієнта збільшення K (швидше за все – коефіцієнта зменшення) може бути представлений у вигляді:

.

(3)

Сам же коефіцієнт збільшення визначається як відношення розміру l світлочутливої матриці до розміру зразка. З урахуванням формули (3) маємо: .

Таким чином, при використанні об'єктива зі змінною фокусною відстанню і фіксованого положення цифрового фотоапарату відносна зміна фокусної відстані (кратність) визначається можливою відносною зміною розмірів зразків, що вимірюються. Необхідна величина фокусної відстані визначається розмірами світлочутливої матриці й може бути змінена шляхом відповідного вибору положення цифрового фотоапарату відносно зразків.

Лінійна відстань між двома опорними точками з координатами (xi, yi) і (xj, yj), що належать контуру об'єкта, визначається за формулою: .

Визначення кутових величин виконується на основі координат двох точок за формулою:

.




Можливі два методи пошуку й виділення об'єктів на зображенні: на основі виділення контурів (контурних ознак зображення) з подальшим переходом до символічного опису зображення; на основі розподілу зображення на об'єкт і фон шляхом сегментації.

Перший метод складніший, потребує більшого об'єму обчислень і призначений для обробки зображень, які: містять багато об'єктів складної форми; мають недостатню якість, обумовлену об'єктивними обставинами, наприклад, низький контраст об'єктів і фону через недостатнє освітлення або значний рівень шумів.

Другий метод базується на сегментації зображень. Сегментація зображення – розподіл зображення на області за ознакою подібності властивостей їх точок. Найбільш часто сегментацію проводять за яскравістю на основі граничного значення яскравості.

Таким чином, контроль морфологічних характеристик рослин запропоновано здійснювати на основі сучасних інформаційно-комп'ютерних технологій обробки вимірювальної відеоінформації.

УДК 621.317
^

О.М. Безвесільна, д.т.н., проф.

І
© О.М. Безвесільна, І.О. Білоус, О.О. Добржанський, 2011
.О. Білоус, магістрант, V курс, гр. ПМ-71, ГЕФ


Національний технічний університет України “КПІ”
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Схожі:

Автоматизовані системи управління iconКонспект лекцій з дисципліни «автоматизовані системи управління на транспорті»
Конспект лекцій з дисципліни «Автоматизовані системи управління на транспорті» (для студентів 4 курсу всіх форм навчання напряму...
Автоматизовані системи управління iconКонспект лекцій з дисципліни «автоматизовані системи управління на транспорті» для студентів 4 курсу всіх форм навчання
Конспект лекцій з дисципліни «Автоматизовані системи управління на транспорті» (для студентів 4 курсу всіх форм навчання напряму...
Автоматизовані системи управління iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Автоматизовані системи керувння в металургії» для студентів спеціальності 05070204, 05070204 Електромеханічні системи автоматизації та електропривод
«Автоматизовані системи керувння в металургії» для студентів спеціальності 05070204, 05070204 – Електромеханічні системи автоматизації...
Автоматизовані системи управління iconАвтоматизовані системи управління підприємством з використанням програмного забезпечення сп "Парус-Україна": стан, проблеми, перспективи
Конференція відбудеться 12 квітня 2012 року, за адресою вул. Щорса 31, Донецьк, 83050 Україна
Автоматизовані системи управління iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни з курсу «Автоматизовані системи диспетчерського управління»...
Автоматизовані системи управління iconА. О. Бобух Програма навчальної дисципліни та робоча програма дисципліни "Автоматизовані системи управління технологічними процесами"
...
Автоматизовані системи управління iconА. О. Бобух Програма навчальної дисципліни та робоча програма дисципліни "Автоматизовані системи управління технологічними процесами"
Для студентів 5 курсу денної форми навчання спеціальності 092103 "Міське будівництво І господарство" спеціалізації "Технічне обслуговування,...
Автоматизовані системи управління iconМіського господарства методичні вказівки
Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Автоматизовані системи управління на транспорті» (для студентів 4 курсу всіх...
Автоматизовані системи управління iconЛекція 13. Автоматизовані системи управління технологічними процесами
Створення асу складними технологічними процесами здійснюється з використанням автоматичних інформаційних систем збору даних І обчислювальних...
Автоматизовані системи управління iconКартка про інноваційну розробку
Назва розробки. Комплекс інтерактивних лабораторних робіт з дисципліни «Автоматизовані системи керування»
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи