大棚草莓的发展范文

2022-06-08

第一篇:大棚草莓的发展范文

温室大棚草莓种植项目可行性研究报告代

项目名称:温室大棚草莓种植项目可行性研究报告代写 申报单位:xxx 联系人:xxx 电话:xxxx 传真:xxxx 编写时间:xxxx 主管部门:xxxx

撰稿单位:郑州经略智成企业管理咨询有限公司

撰稿时间:2013年5月2日

第一章、温室大棚草莓种植项目概述

第一节 产品市场定义

草莓需要种植在阳光充足,温暖的环境中。另外土壤的疏水性要好。如果要种在地里,注意不要用以前种过马铃薯的地,因为草莓容易感染上马铃薯上的一种病菌。 那么您知道要怎样着手去规划整个温室大棚草莓种植项目的可行性研究报告吗?就让郑州经略智成带领您去调研、分析温室大棚里的商业秘密,为您的投资决策提供一个权威的科学依据。

第二节 市场特性

一、所处生命周期(该评价涉及产品、工艺或活动的整个生命周期)

二、该产品生产技术变革与产品革新

大棚草莓成熟早、鲜果供应期长、品质佳、品种好、规范化种植程度高、产品销路广、生产成本低,深受广大消费者的好评,是目前农业结构调整发展的重点项目,盆栽草莓更是近几年来的发展趋势,其集观赏、种植、食用、绿化装饰于一体,满足消费者的多方面需求。 一旦草莓开始结果,变红后,要注意不要让鸟啄食,因为鸟容易发现红色的东西。在草莓上接个网,或者用一个木筐罩在草莓上。但是如果家里有暖房,可以把草莓移到暖房中,这样会更好。草莓也更容易结果。等草莓结果期过后,可以把它们移出暖房,放在室外过冬。从某种角度说,如果草莓植株经受一些霜冻的话,更利于来年提高产量。 草莓是很容易种植的植物,可以移植。有时可能会发现植株有黄叶子,但是不要担心,只要摘除就可以了。在冬天,一直可以保留黄叶子,直到来年春季有新叶子长出后,再摘除死掉的黄叶子,并注意浇水,除草,和灭虫。还可以把草莓种在植物袋里,但一定要浇水均匀,防止鸟啄食草莓和虫害。植物袋里的泥土很容易变干,需要经常检查,保证泥土的湿润。 第二章、市场发展概况

项目开发的领域,温室大棚种植已经成为全国范围内的重要种植措施之一,也是一些地区的主要种植手段。本项目立志于发展立体种植主要面向于北方地区,如东北吉林省、黑龙江省等地区,这些地区由于冬季寒冷干燥,年平均气温较低,不利于作物生长的环境条件较恶劣,因此采取适当的温室大棚种植措施是很必要的。主要技术措施包括,立体种植技术、草莓种植技术以及病虫害的防治技术措施。且本项目所应用的技术在国内可以称得上是叫先进的技术,在全国各地区均有应用,并处于不断研发和创新的阶段。

第一节 国际市场发展概况

一、本产品国际现状分析

二、本产品主要国家和地区概况

第二节、温室大棚草莓种植市场分析

一、国内总体市场分析

1、国内市场发展概况

2、我国整体市场规模及增长速度

二、国内市场发展存在的问题 第三章、市场供需调查分析

随着农业科技服务水平的不断提高,科技服务部门和科技人员为农民提供了大量的优良的新品种、新技术、新产品,农民的科技素质和经济收入显著提高,与此同时也对科技服务部门提出了再提高经济效益的新要求。帮助农民在有限的土地资源上实现倍增的经济效益,生产更多高效、优质的高附加值的果蔬产品,使农民收入再上新台阶、绘画出更加美好的农村经济的蓝图,是我们工作的宗旨和目的,这在国外及国内很多经济发达地区已有很多先例。本项目正是本着这一原则,利用温室大棚种植技术在有限的空间里创造最大的经济效益。

第一节 需求分析

一、需求量及其增长分析(通过对产品下游采购商的统计与分析,分析全国产品市场需求量/额的数量及增长速度)

二、需求地域结构分析(将产品需求量/额,按照下游采购商所在全国的区域进行地域性结构划分,从整体角度分析我国整体区域市场的需求结构)

三、产品结构分析(根据性能、规格、原材料等对产品进行细分,并按照需求量/额,对市场结构进行分析与阐述)

四、客户调查分析

(1) 客户行为调查分析(通过客户购买方式、购买周期、购买渠道等指标的监测,形成调查反馈表,得出相应结论)

(2) 客户需求调查分析(通过客户对产品可靠性要求、性能要求、价格需求、服务需求等指标的监测,形成调查反馈表,得出相应结论)

(3) 客户满意度调查分析(通过客户对产品技术指标、价格指标、供货能力、服务等指标的监测,形成调查反馈表,得出相应结论)

(4) 客户采购与渠道调查分析(通过客户对产品的认知方式、接洽方式、购买指标的监测,形成调查反馈表,得出相应结论)

第二节 供给分析

一、产量及其增长分析(通过对生产商产品的供给量/额统计与分析,分析全国产品市场供给量/额的数量及增长速度)

二、生产区域结构分析(将产品供给量/额,按照生产商所在全国的区域进行地域性结构划分,从整体角度分析我国整体区域市场的供给结构)

三、投资动态

第三节 供需平衡分析 [利用我国近三年产品供需量/额的比较,得出该产品市场供需关系(供过于求/供不应求/供需平衡),从而找出短期内产品供需规律]

第四节 上游原材料市场分析(介绍产品上游原材料行业概况,用以分析该因素对产品市场供需量/额,价格、渠道等方面的影响) 第四章、保障措施

1、 强化设备物资管理 配备专职专业人员负责根据项目建设计划采购物资与设备。在采购过程中,要向有关专家认真进行技术咨询。

2、实行严格的财务管理 设置项目财务会计机构,配备专门负责人员。根据项目最终评审确定的投资数额、资金筹措渠道、投资计划及建设内容编制财务计划。严格按照财务制度使用资金,做到专款专用。建立审计制度,定期检查财务状况。

3、建立健全组织 在项目建设期成立项目领导组织,成立由乡长任组长,主管农业的副乡长任副组长,农业发展科、农业服务中心、财政管理科、经济管理科、社会事务管理科等相关科室人员为成员的项目建设领导小组,组织该项目的实施,并下设工程规划实施小组和工程验收小组。

4、强化技术培训管理 人员培训是项目运行机制中不可缺少的中心环节,是市场竞争和企业管理的客观要求。因此人员培训工作应与工程建设同步进行,并应在生产中保持长期性和稳定性。项目实施中邀请北京市农林科学院林业果树研究所草莓组(国家草莓资源圃)张运涛教授和区林业局林果服务中心的专家对人员进行技术上的培训。

5、完善运行机制 本项目拟采用合作组织经营管理模式,引入市场运行机制,产业化运作方式。由乡农业服务中心对种植户在业务和技术上统一协调,在苗木供应上,做好组织协调工作。对于产品销售,在立足于本地和周边地区的同时,力争大部分产品成为奥运期间特供水果。同时积极发展和同行业的横向联合,促进市场的开拓。在产品质量和产品开发上,与市农林科学院林业果树研究所草莓组和其它科研单位及大专院校建立技术合作关系,不断开发新产品和提高产品质量。在生产经营环节中,减少消耗,提高工效,降低成本。总之,“合作组织”要实施现代化经营管理方式,在“质量、品种、效益”上加大力度。同时,在政策上,积极争取市、区及有关部门给予相应的优惠政策,以促进本项目顺利正常运行。

6、强化项目工程管理 工程管理包括设计、施工、竣工验收等工程,关系到整个项目实施质量及投资效益的发挥,必须引起足够的重视。要严格实施监理制度。整个施工过程中力求减少损耗,以获得最佳效益。

第五章、温室大棚草莓种植市场竞争格局与企业竞争力评价

第一节 同类产品国内企业与品牌分析

第二节 同类产品竞争格局分析

第三节 同类产品竞争群组分析

第四节 同类产品市场分额分析

第五节 主力企业市场竞争力评价

一、产品竞争力

二、价格竞争力 (该指标通过国内主要品牌价格分析与比较,对产品价格进行评价)

三、渠道竞争力 (该指标主要通过产品渠道策略的针对性、渠道结构的合理性、对渠道的控制能力三方面进行监测与评价)

四、销售竞争力 (该指标主要通过产品销售策略、销售网络、销售队伍等方面进行监测与评价)

五、服务竞争力 (该指标主要通过产品服务的多样性、咨询服务详细性、系统化服务、服务反馈及时性三方面进行监测与评价)

六、品牌竞争力(该指标主要通过品牌认知度、品牌美誉度、品牌忠诚度三方面进行监测与评价) 第六章、国内市场产品价格分析

第一节 价格特征分析

第二节 主要品牌产品价位分析

第三节 竞争对手的价格策略

第七章、国内温室大棚草莓种植市场渠道分析

第一节 销售渠道形式

第二节 渠道市场结构

第三节 销售渠道要素对比(主要通过渠道形式、渠道战略、渠道结构、渠道成员、渠道控制力等指标进行监测与对比)

第四节 对竞争对手渠道的策略研究(例举重点企业的渠道策略进行剖析)

第五节 各区域市场主要代理商情况 第八章、国内主要生产企业盈利能力比较分析

第一节 行业利润总额分析

一、行业利润总额分析

二、不同规模企业的利润总额比较分析

三、不同所有制企业的利润总额比较分析

第二节 销售毛利率分析

第三节 销售利润率分析

第四节 总资产利润率分析

第五节 净资产利润率分析

第六节 产值利税率分析

第九章、国内温室大棚草莓种植生产企业分析

一、 企业基本情况

二、 企业资产负债分析

三、 企业收入及利润分析 第十章、影响温室大棚草莓种植市场发展因素

第一节 有利因素

第二节 不利因素

第十一章、温室大棚草莓种植项目实施进度

一、温室大棚草莓种植项目建设工期

二、温室大棚草莓种植项目实施进度安排

三、温室大棚草莓种植项目实施进度表(横线图) 第十二章 温室大棚草莓种植项目劳动安全卫生与消防

一、危害因素和危害程度 1.有毒有害物品的危害 2.危险性作业的危害

二、安全措施方案

1.采用安全生产和无危害的工艺和设备 2.对危害部位和危险作业的保护措施 3.危险场所的防护措施 4.职业病防护和卫生保健措施

三、消防设施 1.火灾隐患分析 2.防火等级 3.消防设施

第十三章 温室大棚草莓种植项目组织机构与人力资源配置

一、温室大棚草莓种植项目组织机构 1.温室大棚草莓种植项目法人组建方案

2.温室大棚草莓种植项目管理机构组织方案和体系图 3.温室大棚草莓种植项目机构适应性分析

二、温室大棚草莓种植项目人力资源配置 1.生产作业班次

2.劳动定员数量及技能素质要求 3.职工工资福利 4.劳动生产率水平分析 5.员工来源及招聘方案 6.员工培训计划

第十四章 温室大棚草莓种植市场发展前景预测

第一节 国际市场发展前景预测

第二节 我国温室大棚草莓种植市场资源配置的前景

第三节 市场空间分析

第四节 市场中长期预测

一、经济增长与该产品需求预测

二、该产品总产量预测

第五节温室大棚草莓种植市场发展趋势分析

一、产品发展趋势

二、价格变化趋势

三、渠道发展趋势

四、用户需求趋势

五、服务发展趋势

第十五章 温室大棚草莓种植项目投资估算

一、温室大棚草莓种植项目投资估算依据

二、温室大棚草莓种植项目建设投资估算 1.温室大棚草莓种植项目建筑工程费 2.温室大棚草莓种植项目设备及工器具购置费 3.温室大棚草莓种植项目安装工程费 4.温室大棚草莓种植项目工程建设其他费用 5.温室大棚草莓种植项目基本预备费 6.温室大棚草莓种植项目涨价预备费 7.温室大棚草莓种植项目建设期利息

三、温室大棚草莓种植项目流动资金估算

四、温室大棚草莓种植项目投资估算表

1.温室大棚草莓种植项目投入总资金估算汇总表 2.温室大棚草莓种植项目单项工程投资估算表 3.温室大棚草莓种植项目分年投资计划表 4.温室大棚草莓种植项目流动资金估算表 第十六章 温室大棚草莓种植项目财务评价

一、温室大棚草莓种植项目财务评价基础数据与参数选取 1.财务价格 2.计算期与生产负荷 3.财务基准收益率设定 4.其他计算参数

二、温室大棚草莓种植项目销售收入估算(编制销售收入估算表)

三、温室大棚草莓种植项目成本费用估算(编制总成本费用估算表和分项成本估算表)

四、温室大棚草莓种植项目财务评价报表 1.温室大棚草莓种植项目财务现金流量表 2.温室大棚草莓种植项目损益和利润分配表 3.温室大棚草莓种植项目资金来源与运用表 4.温室大棚草莓种植项目借款偿还计划表

五、温室大棚草莓种植项目财务评价指标 1.温室大棚草莓种植项目盈利能力分析

(1)项目财务内部收益率

(2)资本金收益率

(3)投资各方收益率

(4)财务净现值 (5)投资回收期

(6)投资利润率

2.温室大棚草莓种植项目偿债能力分析(借款偿还期或利息备付率和偿债备付率)

六、温室大棚草莓种植项目不确定性分析

1.温室大棚草莓种植项目敏感性分析(编制敏感性分析表,绘制敏感性分析图)

2.温室大棚草莓种植项目盈亏平衡分析(绘制盈亏平衡分析图)

七、温室大棚草莓种植项目财务评价结论 第十七章 温室大棚草莓种植项目风险分析

一、温室大棚草莓种植项目主要风险因素识别

二、温室大棚草莓种植项目风险程度分析

三、温室大棚草莓种植项目风险防范和降低风险对策 第十八章 温室大棚草莓种植项目可行性研究结论与建议

一、温室大棚草莓种植项目推荐方案的总体描述

二、温室大棚草莓种植项目推荐方案的优缺点描述 1.优点 2.存在问题

3.主要争论与分歧意见

三、温室大棚草莓种植项目主要对比方案 1.方案描述 2.未被采纳的理由

四、结论与建议

第二篇:大棚蔬菜发展调研报告

关于我乡大棚蔬菜发展的调研报告

尊敬的各位领导、同事晚上好!

我发言的题目是关于我乡如何发展好大棚蔬菜产业,作为农林站的一名干部我的职责就是做好农林站的各项业务工作,推广示范新技术新品种,今天我就围绕我自身的工作及我乡的实际就如何发展我乡大棚蔬菜产业发展做一个简单的说明。

一、 塑料大棚产业现状:

我乡地处城郊,城郊地理位置突出,我乡耕地面积29778亩,粮食面积6988亩,制种面积13720亩,蔬菜面积9070亩,各类蔬菜面积占全乡总耕地面积的24.5%,大棚蔬菜仅占全乡蔬菜面积的27.5%,2011年我乡较为大棚蔬菜主要集中在果园沟村,高闸沟村及高新科技示范园区内,其种植的品种主要有辣椒、西红柿、茄子、葫芦、弧笳、冬瓜、苦瓜等比较常见单一的蔬菜品种,比较集中的某一种蔬菜和面积比较缺少,大棚蔬菜形成多而不精的局面,难以形成比较大的规模优势。

二、 问题及成因

在对我乡大棚种植户的调查过程中,主要发现了以下几个方面的问题:1.缺乏大棚蔬菜的集中统一效应,所有种植蔬菜大棚内缺少某一品种较为集中的引导示范,全乡除高效科技示范园区内胡笳、辣椒等蔬菜比较集中外,其余均为缺少引种示范及大面

积推广的蔬菜品种,在面积上始终无法破题,造成我乡大面积大棚蔬菜产业发展瓶颈。大棚蔬菜产品布局分散,没有形成一乡一业、一村一品的格局,通过近几年来的发展仍然是“小而全”的局面。有的村组乃至农户,虽然大棚蔬菜种植面积极大,但样样都种,样样都形不成规模,很难进入大市场、大流通。缺乏大棚蔬菜“农超对接”的连续性。

2.缺乏接受先进技术及新品种的思想观念。近几年来乡党委政府积极引导示范,取得了一定的效果,积极举办种植技术培训班,但当前青壮劳力和知识农民大多外出务工,从事农业生产的大多年龄偏大,文化偏低,接受种植技术和新品种的能力低下。致使农业大棚蔬菜产业化发展跨越不到更高的台阶。

3、缺乏专业合作社与市场的对接。合作社和农户紧密度和结合力不强。专业合作社不能发挥其主导作用,不能与市场建立很好的衔接作用,造成大棚种植户与市场的断层。农户才有可能为企业坚守承诺,引导组建由种植户说了算的规范运作高标准专业合作组织,力求通过专业组织的规范运作和大力协调,从而有效地把企业和农户做好连接,充分调动企业形成产供销加一体化的产业模式。才能让特色商品蔬菜产业发展循序渐进。

三、主要采取的措施

1、积极引导帮扶建立统一品种的大棚蔬菜小区,在品种选型上求突破,以把握准确的市场信息为基础,引导扶持建立各具特色的大棚蔬菜小区,积极做到以一乡一业,一村一品,一区一优的为发展的蔬菜大棚小区。农林站以后将紧紧围绕本地地域市场需求指导先进品种及技术。

2、继续做好农业技术的推广示范;总结推广种植户耳熟能详的种植经验及技术,做好农业技术推广工作,继续做好示范作用实用效果展示,持续发展以现代高效农业科技园区为窗口的示范带动效应,积极种植示范新品种,推广新技术等措施,形成特色规模示范效应。

3、积极开拓市场加大专业合作社的作用,市场建设是整个蔬菜市场流通的重要环节,是商品流通的重要组成部分,是农民进入市场的重要载体。因此,必须积极开拓市场。一是抓好大棚蔬菜的品质。二是积极发展营销队伍,要制定相应的政策,鼓励和支持本乡、外乡蔬菜运销户、经商贩贩运蔬菜,积极保护大棚户的合法权利,使他们大胆放手从事大棚蔬菜营销业务。同时大力兴办各类专业协会、专业合作社、蔬菜购销组织,支持他们在蔬菜销售中发挥龙头作用。

总之,要在我乡特色蔬菜发展品种上做文章,推广示范上下功夫,在围绕地域品牌上求突破,在提升果园形象上抓落实,在特色蔬菜发展上、增加农民收入上求突破。

我的发言完了,不妥之处恳请各位领导同事批评指正!谢谢大家!

第三篇:关于贺家村水果大棚经营发展调研报告

长安大学支农志愿者协会

根据近年来国务院下发的中央一号文件指示,全面深化农村改革,要坚持社会主义市场经济改革方向,处理好政府和市场的关系,激发农村经济社会活力;要鼓励探索创新,在明确底线的前提下,支持地方先行先试,尊重农民群众实践创造;要因地制宜、循序渐进,不搞“一刀切”、不追求一步到位,允许采取差异性、过渡性的制度和政策安排;要城乡统筹联动,赋予农民更多财产权利,推进城乡要素平等交换和公共资源均衡配置,让农民平等参与现代化进程、共同分享现代化成果。从2006年开始,咸阳市武功县大庄镇贺家村开始在当地政府的支持下开始建立水果大棚实验基地,初次搭建水果大棚40个,种植圣女果和奶油草莓等水果品种。经过八年的经营发展,现在贺家村的水果大棚已经有了一定的规模,已经建成75个大棚。但是经过八年的发展,经过调研发现,水果大棚在贺家村的发展速度缓慢,而且向外辐射的范围也很有限,对当地的经济发展也并没有占据主要的地位。根据这一现象,对全村249户共1200人进行抽样调查,抽取74户其中棚户占,24户,非棚户占50户。以上门走访,与老乡交谈,进入大棚了解情况等方式了解该村的水果大棚的基本发展情况,和在种植水果大棚过程中遇到的困难和问题,以求找出解决的方法或者可行性建议推动水果大棚的发展从而拉动贺家村的经济发展。

一、 基本情况

1、经济情况。 在抽取的74户样本中,其中棚户是24户约占总体的32%,非棚户是50户约占总体的68%。而贺家村总体的棚户约占总户数的三分之一,所以调研的结果具有一定的代表性和说服性。 非棚户的主要经济来源是依靠青壮年劳动力外出打工,外出打工的年龄段20—40岁,年总收入平均每户4万。棚户主要种植圣女果和草莓,种植年龄段为30—50岁,平均每年每个大棚的总收入为5万,除去每年的大棚的维护,前期幼苗投资,化肥农药等投资,平均每个大棚收益4万。

2、有关大棚的发展情况。贺家村平均每人分地为7分地,按每户4人计算,平均每户约3亩地。根据调研结果显示,90%的村民选择用土地种植粮食作物。而一个大棚平均占地100×10平方米,大约两亩地,所以超过90%的棚户是通过村委会租用土地种植大棚,租金为每年900元。大棚的管理问题各个棚户反映的也有不同问题,大棚薄膜需要一年一换,种植时间为9月份到来年的6月份,而在余下的三个月的时间是闲置时间。种植期间需要严格控制温度,从目前的情况来看贺家村水果大棚主要种植圣女果和买有草莓两个品种,种植圣女果需要控制在29℃左右,草莓则需要控制在25℃左右,而且每天早上需要棚户们去起帘,晚上则需要放帘。采用滴灌技术灌溉,地面敷设黑色薄膜,有时幼苗会染上疾病,会造成过减产使棚户赔钱,比如今年有的棚户种植的圣女果染上黄花病;有时会遭遇恶劣天气也会造成棚户减产。销售情况,棚户主要以自己零售的方式出售草莓和圣女

果,销往杨凌周至等周边地区,销售对象为小城镇居民。而根据一些棚户反映杨凌地区的果蔬大棚已经发展具有了一定的规模使得其较早占据咸阳西安等大城市的市场,使贺家村的水果大棚的销路发展又多了一层阻力。

3、根据以上两点可以得出,普通棚户与非棚户(主要经济来源为出去务工)的年收入相差无几,而且相比而言,种植大棚比较辛苦,而且需要承担一定的风险。根据调研的对象分析,95%的受访群众反映种植大棚费时费力,仅仅有5%的棚户雇工种植大棚,而且需要承担一定的风险比如疾病,天气等,受访棚户没有一个棚户为水果大棚投入风险保险。其次,种植大棚需要喷洒农药和追加化肥,这些措施也会对棚户的身体造成损害。最重要的一点是销路问题,基本方式是零售,而且草莓,圣女果等农产品不耐储藏,所以必须尽快打开销路,销售农产品。销售也是劳累棚户的一大环节。基于以上原因造成很多村民不愿种植水果大棚,不利于水果大棚的发展。所以找出发展大棚的途径,拉动本村经济已经不容忽视。必须采取刺激措施刺激发展本村的水果大棚的发展。

二、 关于发展水果大棚的建议

为使本村的水果大棚又好又快的发展,争取成为本县的一大亮点,各个棚户就要团结起来,集中起来发展大棚。决不能各自为营,独立发展。而在集中的过程中,必然有单方面的利益损害,必然有单方面做出利益牺牲而关于这一点我们可以寄希望于本村棚户内部的协调和商议。要增加棚户数量,扩大种植面积,向周围村子辐射,推动本村

甚至本镇的经济发展,就要做出相应的改革调整。 [

1、 “扶持发展新型农业经营主体。鼓励发展专业合作、股份合作等多种形式的农民合作社,引导规范运行,着力加强能力建设。允许财政项目资金直接投向符合条件的合作社,允许财政补助形成的资产转交合作社持有和管护,鼓励发展混合所有制农业产业化龙头企业,推动集群发展,密切与农户、农民合作社的利益联结关系。在国家建设用地指标中单列一定比例专门用于新型农业经营主体建设配套辅助设施。鼓励地方政府和民间出资设立融资性担保公司,为新型农业经营主体提供贷款担保服务。加大对新型职业农民和新型农业经营主体领办人的教育培训力度。落实和完善相关税收优惠政策,支持农民合作社发展农产品加工流通。”(2014年中央一号文件第22项)一号文件明确,扶持发展新型农业经营主体,在财政补贴、用地指标、金融支持、税收优惠、人员培训等方面,出了扶持这些主体的一系列政策,其中允许财政项目资金直接投向符合条件的合作社,允许财政补助形成的资产转交合作社持有和管护,这些有力度的举措,必然为新型主体成长营造良好的政策环境,促进它们尽快与作为基础的农户家庭经营共同构筑立体式的经营结构。

通过此项中央的决策来看,农村合作社必然会重新登上舞台,只不过跟以前的模式有所不同。即在个体承包的前提

下进行棚户集体合作,从而使每个棚户的利益实现最大化。建立贺家村水果大棚合作社,团结棚户,以棚户入股的方式成立也可以吸收外来资金或者获取政府的财政支持进行融资。解决合作社的内部结构,人员分配等一系列有关合作社成立的细节问题。

2、 “加快供销合作社改革发展。发挥供销合作社扎根农村、联系农民、点多面广的优势,积极稳妥开展供销合作社综合改革试点。按照改造自我、服务农民的要求,创新组织体系和服务机制,努力把供销合作社打造成为农民生产生活服务的生力军和综合平台。支持供销合作社加强新农村现代流通网络和农产品批发市场建设。”

在建立水果大棚合作社的基础上,要按照产销一体化的模式发展,也就是有专门的人员负责市场开拓,有专门的人员负责种植出质量合格的农产品。

3、 鼓励外出打工的青壮年劳动力回村发展水果大棚,选出学习能力强,沟通能力强的人员经过市场营销的专业教育培训。留出人员负责种植大棚,采取各自为营种植,统一监管的措施确保收获的农产品能做到质量一样且口感较好。

4、 积极与西北农林科技大学或者农林科技研究院建立研究合作关系,争取获得他们的技术支持。通过专业人员的分析和研究适时的引入新品种种植。增加农产品的种类,确保农产品的质量。由合作社带头人出面,通过政府或者其

他渠道与西北农林科技大学达成双向合作,通过建立实习基地与西农完成双向意愿,使得合作社能得到最大的技术支持;同时合作社还可以积极向政府申请技术支持,财政支持和其他技术培训的支持,减少发展水果大棚中的阻力。

5、 在建立合作社之后要积极寻求优秀的发展模式,不能固步自封,抱残守缺。各自为营的单个个体的发展模式由于“势单力薄”没有统一的商标品牌优势,仅仅依靠地域品牌是会逐渐被市场所淘汰的,是不会在咸阳,西安等大城市的水果市场占据一席之地的。而从调研的结果的初步分析来看,已经有棚户开始实行微型的农家乐模式,也就是已经有棚户开始有意识的“引进来”,让游客自主采摘,发展农家乐文化。发展农家乐的必要条件是拥有足够多的大棚,现在的问题是个体户较多,每个棚户有80%只有1—2个大棚,拥有三个往上的大棚的棚户很少。所以,该村应该在成立合作社之后,集中所有的大棚发展。年底合作社的总收入按照股份制的方式分红。而在本村的水果大棚未具有较大的规模之前,必然有一些棚户要做出利益牺牲,但是一旦水果大棚过了发展的瓶颈,每个棚户所获得的利润必然会大于个体经营所获得的利润。扩大水果大棚的种植面积,通过技术支持增加种植农产品的种类也是发展合作社的必经之路。

6、 集中发展,可以考虑建立“农场“模式,在原来的基础之上继续以“引进来”的方式销售农产品和发展品牌。近年来,中国公民特别是城市居民,中高层人士对农场的热衷越来越强烈。主要原因有: 一是,快速的城镇化进程使人们越来越远离农耕生活。目前国内中年人及以上阶层的人,在少年时代大都经历过农村生活,在快节奏生活的今天,使人们怀念和向往安静、自然的农村生活。 二是,对健康生活的意识越来越强。对健康意识增强,除了参加各种体育运动强身健体以外,在宁静、无污染的乡间休闲度假,也是一种不错的锻炼身心的方式。同时,人们也注意在饮食方面摄入更加营养的菜品,农场中绿色、无污染的新鲜蔬菜成了最佳选择。 三是,食品安全问题频发。现在媒体曝光的食品安全问题让人不寒而栗,那么只有自己种的菜食用起来才是放心。人们开始向往在城市生活之外,在乡间还有一块属于自己的私家菜地。因此,在看得见的未来里,农场模式具有很好的前景。这里摘取几个成功的农场发展模式以根据贺家村的实际情况借鉴实行。一是,“农家乐”模式。这种模式主要是为客人提供采摘果蔬或种植的体验,在此品尝农家宴的风味,主要针对短途的客人。“农家乐”模式的优点是投入少、经营成本小,但会由于季节的因素导致客流的减少。 二是,现代农场模式。这种模式提供的服务与农家乐相差不多,可以说是高级

“农家乐”,区别是对农场的设施建设的要求高、果蔬品种多以“新、奇、特”为主。如蔬菜大棚内保证四季入春,果蔬不受季节影响,北方种植南方果蔬,可以让游人参观。这种模式需要投入资金多,且保证一定客流的情况下才能收回成本和维持日常经营。需要提供更多的服务项目,以增加游客的游玩时间。 三是,休闲山庄模式。涉及到山庄,自然对周边景观和设施要求较高,不仅可以提供新鲜蔬菜、采摘体验,供游人居住和参观的条件要求更高,这样才能主打“休闲”牌。可以说是以农场为基础的高级休闲场所。 四是,“开心农场”模式。这种模式的经营较单一,出租地块让客人自行耕种,农场会提供一些日常管理和生产资料供给的服务。需要关注的是,如何吸引客户舍得时间和金钱到农场去,并保持种地的热情。 五是,应该是真正意义上的农场,种植+配送。这种模式以果蔬的种植和出售为主,参观、体验等只是附加的服务项目。客户也多是会员形式,定期配送果蔬。涉及到配送,蔬菜贮藏是重点需要解决的问题,还有季节性带来的品种、产量问题等。如进行此种经营模式,需要慎重考虑。以上是结合现有模式进行的总结,具体经营过程中需结合实际情况而调整变化。

三、 农产品的营销策划建议

1、 分级销售。根据调研结果来看,贺家村棚户销售草莓主要

是出摊销售,散卖。而且去周边的周至县和杨凌镇销售,主要的销售对象是小城市居民,而小城市居民的购买力有限,所以有的年份会造成草莓,圣女果滞留的现象,并且费时费力,所得利润也很有限。所以当定位销售对象时不能仅仅只定位于小城市居民,要往大城市市场开拓,所以可以采取水果产品销售的常用的手段,分级销售。一级是挑选品质很好的农产品以草莓为例进行精品包装,在每个地区的礼品专柜销售,销售价格可以定的高于市场价2到3倍。二级是挑选品质较好的草莓,可以对中收入的人群进行销售,包装可以精而小,保证品质的同时价格可以相对提高,主要销往西安,咸阳这样的大城市。三级可以挑选好的草莓,突出草莓的品质和品牌,销往县级城市。其余产品可以销往当地城镇和农村,获取利润的最大化。

2、 超市联营销售。据调查,现代市场的已经逐步从市场批发发展到超市联营发展。特别是在一些大中城市,超市经营逐步占据着市场零售的大比重。随着市场竞争的加剧和市场竞争的逐步规范,果农参与果品终端市场经营将成为大趋势。特别是,国内市场逐步严格农产品(食品)质量准入制度以后,果品市场对果品的质量标准将越来越严格,果品商对采购的果品质量的将越来越重视。果品商与果农之间建立利

益共同体,互相参与生产与经营过程,将取得双方双赢的局面。所以贺家村水果大棚产销专业合作社可以与超市合作,依托超市搭建的市场平台,进行产品的宣传与销售。

3、 网络销售。我国的互联网发展很快,网络营销已被很多企业和个人所运用,在网上交易的销售额逐年递增。水果大棚产销专业合作社也要建设自己的网上销售网络,在进行网上销售的同时,收集相关的市场和果业信息,为合作社制定发展方向提供参考信息。所以合作社要安排人员制作网站,发布信息,投入网络推广。从开展网站建设、企业信息发布,到制订推广预算,选择网络营销方法,安排网络营销专职销售、客服等,各项工作安排到位,持之以恒,使贺家村水果大棚的网络营销流程得以顺畅,这样合作社就能取得理想的网络营销效果

4、 专卖连锁销售。当规模、质量、销售网络形成一体,果业品牌深入市场深入消费者心中的时候,水果专卖经营将成为不可阻挡的发展趋势。从源头上联接千家万户的果农,从流通环节上联接产地与市场,从终端市场上反馈给果农。专卖连锁销售要作为产销专业合作社销售方式

的发展目标,并在销售过程中注意信息的收集与分析,在适当的时机建立专卖店。

5、 发布手段。宣传诉求,突出种植基地自然、绿色、无污染的生态环境;突出种植生产过程无公害的科学理念;突出包装、运输过程中卫生、安全、快捷;突出水果产品的特点。其次,画册与包装宣传,制作宣传画册,简要介绍武功县和贺家村的地域与历史(曾有“武功太白,去天三百”之说,杜甫也有诗云“喜遇武功天,心苏七校前”)着重介绍水果大棚的生产过程和优良品质,介绍贺家村水果大棚产销专业合作的建立和发展目标。制作宣传单,简要介绍产品的品质和最佳食用方法,随产品包装发出。

6、 建设网站,建立贺家村产销专业合作社自已的网站,宣传自己的品牌。确定自己的商标品牌,为后续的品牌销售打下基础。同时关注各地的水果展销会,宣传自己。举办促销活动,进行产品试吃等活动。促销场地的选择,可以选择商超店面,果蔬批发市场,展销会柜台等。

7、 目标定位为家庭,商超,果蔬批发市场,企业后勤部门,大型行政后勤部门,酒店。

总之,解决的方法有很多,但是真正的原因还是人的问题,

以上建议真正的实行起来是有很大的阻力,因为凡是涉及利益问题,都比较难办,但是不尝试改革,就只能维持现状,在发展水果大棚的这条道路上郁郁前行。马云说过“阿里巴巴是三流的想法一流的执行力”。所以无论是大型企业或者农民企业都要有一流的执行力,摒弃小农思想,为我思想,努力发展,拉动自己的经济,推动当地的经济。

调研队员:宋炳瑞

徐诚雄

高婷婷

付宝侠

郭亚东

李健杰

李境欣

马探宇

李冬梅

武寿灵

杨金晓

张颖琦

丁志鹏

2014年3月4日

长安大学支农志愿者协会

第四篇:草莓采摘机器人的草莓识别系统设计

声明

本人郑重声明:所成交的论文是本人在XXX老师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或者集体已经发表或者撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已经在文中以明确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

学生签名:

年 月 日

摘要

草莓采摘机器人是一种具有感知识别能力,能够自动完成草莓果实采摘等作业任务的智能机械收获系统,其作用在于可以降低采摘劳动强度和生产费用、提高作业效率和产品质量、保证果实适时采摘,因此对其相关技术研究具有重大现实意义。

本文的研究主要内容是自然背景下对草莓的正确识别,基于机器视觉技术实现了果实的有效识别和空间的初步定位,从而为草莓的采摘提供了必要信息。对草莓的图像识别技术路线为:摄像机标定、图像采集、颜色空间转换、阈值分割、去噪和图像填充、求得草莓质心。对草莓的定位采用一台摄像机和两个光电位置传感器初步定下草莓在空间的位置。实验显示本课题的研究基本上完成了任务要求,能够将草莓提取出来,并且找到了草莓的质心坐标,为后续工作打下了基础。

关键词:草莓;颜色转换;图像分割;机器视觉

I

ABSTRACT Strawberry picking robot is a kind of perception recognition capability to automate intelligent mechanical harvesting systems such as strawberry fruit picking job tasks, and its role is to reduce the labor intensity of harvesting and production costs, improve operational efficiency and product quality, and ensure timely picking fruit, therefore of great practical significance to its related technology research. Main contents of this paper is to correctly identify and locate the natural background of strawberry, based on machine vision technology to achieve the initial positioning of fruit effectively identify and space, thus providing the necessary information for the strawberry picking. Image recognition technology roadmap for strawberries is: camera calibration, image acquisition, color space conversion, threshold segmentation, denoising and image fills, and seek strawberries centroid. Strawberry positioning using a video camera and two optical position sensors initially set position in space of strawberries. Experiments show that research of this subject is basically completed the task requirements, can be extracted from strawberries and strawberry to find the coordinates of the center of mass, and lay the foundation for the follow-up work.

Key words:

Strawberries; Color conversion; Image segmentation; Machine Vision Technology;

II

目录

摘要 ........................................................................ I ABSTRACT.................................................................... II 目录 ...................................................................... III 第一章 绪 论 ................................................................. 1 1.1高架草莓种植情况 ..................................................... 1 1.2课题研究的目的和意义 ................................................. 2 1.3国内外研究现状 ....................................................... 2 1.3.1国外研究现状 ................................................... 2 1.3.2国内研究现状 ................................................... 6 1.4课题研究的主要内容和论文结构 ......................................... 7 1.4.1课题研究的主要内容 ............................................ 7 1.4.2论文结构 ....................................................... 8 1.5本章小结 ............................................................. 8 第二章 机器视觉系统与常用的图像处理方法 ...................................... 9 2.1机器视觉系统 ......................................................... 9 2.1.1机器视觉系统的应用 ............................................ 10 2.2常用的图像处理方法 .................................................. 10 2.2.1 颜色空间 ...................................................... 11 2.2.2灰度图像和二值图像 ............................................ 12 2.2.3图像分割 ...................................................... 13 2.2.4图像滤波 ...................................................... 15 2.3本章小结 ............................................................ 17 第三章 摄像机标定和草莓的识别 ............................................... 18 3.1 摄像机标定 .......................................................... 18 3.1.2摄像机标定方法 ................................................ 18 3.1.3平面模板标定法 ................................................ 19 3.2 实验平台 ............................................................ 21 3.2.1 硬件设施 ...................................................... 21 3.2.2 软件 .......................................................... 22 3.3 草莓的识别 .......................................................... 22 3.3.1 草莓识别处理流程 .............................................. 23

III

3.3.1 颜色空间转换 .................................................. 24 3.3.2图像分割 ...................................................... 24 3.3.3噪声去除和图像填充 ............................................ 26 3.3.4质心获取 ...................................................... 28 3.4简介草莓采摘点确定的方法 ............................................ 29 3.4.1采摘点的确定 .................................................. 29 3.4.2 图像融合 ...................................................... 30 3.4.3 剪切示意图 .................................................... 30 3.5本章小结 ............................................................ 31 第四章 结论与展望 ........................................................... 32 4.1结论 ................................................................ 32 4.2 展望 ................................................................ 32 致谢 ....................................................................... 33 参考文献.................................................................... 34 附录:程序代码 .............................................................. 36 (1).图像采集 .......................................... 错误!未定义书签。 (2).RGB-HSV颜色空间转换+阈值分割 ..................... 错误!未定义书签。 (3).中值滤波 .......................................... 错误!未定义书签。 (4).膨胀处理 .......................................... 错误!未定义书签。 (5).腐蚀处理 .......................................... 错误!未定义书签。 (6).填充处理 .......................................... 错误!未定义书签。 (7).求质心 ............................................ 错误!未定义书签。 (8) 图像融合 .......................................... 错误!未定义书签。

IV

第一章 绪 论

1.1高架草莓种植情况

草莓是多年生草本植物,是经济价值较高的小浆果,其果实柔软多汁、酸甜适口、营养丰富,而且外观美丽、香气浓郁,因而在国内外市场备受青睐,被誉为“水果皇后”。一般栽培数月后即可收获,5月份上市供应,填补了水果淡季市场。也可用保护地进行促成栽培或一年内多次生产,周年供应,是一种投资少、收益高的经济作物。20世纪80年代初,随着改革开放和农村经济体制改革的发展,各级政府及科研单位对草莓生产开始重视,使草莓生产迅速发展。引进并筛选出一些优良品种在生产上迅速推广,栽培面积迅速扩大,栽培方式从原来单一的露地栽培发展为多种形式并存,大大提高了经济效益。草莓以其周期短、见效快、经济效益高、适于保护地栽培等优势而成为中国果树业中发展最快的一项新兴产业,有的地区草莓种植业还成为当地农村经济的支柱产业。

高架草莓在我国还没有全面推广,它只是在一些城市用大棚栽培,作为观光农业来推动当地的经济发展。以长崎县为例,从1995年开始高架栽培系统的开发栽培试验,1997年开始正式推广,普及状况为1997年5-3公顷,1998年10.9公顷,1999年13.5公顷。

但是,高架草莓种植在日本却是非常广泛。草莓的高架栽培技术在日本很早就进行了试验,大约在9年前开始,各地出现了一个发展高潮。至今的草莓高架栽培和当年的水稻插秧机的发展有相似之处。在日本的产业化过程中,因没有足够的劳力进行手工插秧,促进了机械的开发。正因为插秧机的开发应用,结束了手工插秧,而且之后的稻作机械化日新月异。草莓栽培也面临相似的情况。现在大家已认识到:如果不改变栽培方式,草莓生产者将逐渐减少。所以,草莓高架栽培技术的开发和推广是时代的要求。这就不难理解在日本为什么会出现草莓高架栽培的热潮了。

(1)草莓高架栽培的特点和具有的多样性

高架栽培的开发目标是改善栽培管理、收获等作业过程,作为生产者一方对它有强烈需求,对于消费者则没有直接关系。最初草莓高架栽培的营养液栽培胜过NFT,在日本,不少的生产者采用此项技术,之后由于珍珠岩和草炭等基质栽培和栽培系统的商品化,营养液栽培成为草莓高架栽培的探路者。对于高架化,栽培床的轻量化是必要的。但是对一般的草莓生产者来说,引用营养液栽培成本高,掌握技术也不容易。因此,所有高架栽培开发的目标都应是低成本化,且简便利

1

于管理。

在基质的使用、肥料的种类及给液方法等技术方面,草莓的高架栽培使用的技术包括从土培到营养液栽培的技术,这就要求多种技术的搭配。但是,要对应各种需要来进行搭配,只有根据实际需要来搭配,才可以取得显著的效果。

(2)高架栽培的普及和技术指导

草莓的高架栽培,可分为营养液栽培和土培型两类,两者的技术目标和普及、指导方法不同。营养液栽培型制造商多,引用成本高但栽培管理系统稳定,全日本栽培系统统一,以统一栽培管理手册为目标,农户采用后只要学习一定的技术,日常管理简单。一般地,以省力地进行各适生长环境调控、高产量、高品质生产为重点的企业式大规模生产适合采用营养液栽培。

土培型在日本的各个县都进行了开发,因此类型多,其特点是重视引用成本的缩减。但是随着技术的发展,也是高架栽培的引入和普及。即使产量不增加,栽培床的高架化也是改善作业的好方法。生产者的栽培管理技术的水平不同对产量和品质有很大的影响。但是,上述的营养液栽培和土培型都以根际生长环境为中心来合理管理,基本技术并无明显不同。

1.2课题研究的目的和意义

草莓虽然果实色泽鲜艳,液汁丰富,味美可口,极富营养价值和保健价值。但是,草莓多为二歧聚伞花序,按次序先后开花。在草莓收获期,每天至少收获两次,并且人工每摘一处草莓,需要弯腰一次,劳动强度和作业量非常大。随着农村劳动力向第

二、三产业转移以及农村劳动力的妇女化和老龄化,用于生产草莓的劳动力日趋紧张,由此开发一种能够代替人工作业的草莓采摘机构势在必行。但由于草莓独特的外形特性以及栽培的条件,给草莓收获实现自动化增添了难度,同时草莓果实的组织结构对于采摘机构也提出了较高的要求。这种机器人一般是在室外工作,作业环境较差,须为其设计机器视觉系统,使其能识别与定位采摘对象。

本文研究的成熟草莓识别系统是草莓采摘机器人的重要辅助模块。它可以实现成熟草莓的识别,在草莓采摘机器人服务方面具有重大意义

1.3国内外研究现状 1.3.1国外研究现状

1968年,美国学者Schertz和Brown首次提出应用机器人进行果蔬采摘的思

2

想[1]。1983 年,第一台采摘机器人在美国诞生[2]。此后三十多年,美国、英国、法国、荷兰、比利时、以色列、日本、韩国等国家相继展开了各种采摘机器人的研究和开发,涉及到的研究对象主要有苹果、草莓、葡萄、西瓜、黄瓜、番茄、茄子、甘蓝、生菜、莴苣、蘑菇等[3]。美国是最早进行釆摘机器人研究的国家,采摘机器人可能成为美国农场的重要组成部分。美国先前是用抖动式收获机收获加工用橙子,效率很高,但因为震动冲击的缘故, 不适合橙子的收获。佛罗里达大学因此进行了橙子采摘机器人[4-5]的研究。图1-1是可实现左右、上下和直线运动的三自由度极坐标型液压驱动机器人,末端执行器中内置光源、彩色摄像机和超声波传感器。当摄像机检出果实之后,末端执行器移向果实,同时超声波传感器检测出距离,半圆形环切刀旋转,切断果梗。

图1-1 橙子采摘机器人(美国)

日本冈山大学研制的高架栽培草莓采摘机器人[3][5] (图1-2(a))采用3自由度直角坐标,末端执行器为了补偿视觉传感器的位置误差,采用了送风机吸引的方法收获,可收获不同大小的果实。为判断果实是否被吸引进来,采用了 3组光电阻断器,通过吸盘旋转,将果梗送到切刀的位置切断。收下的果实在送风机引力作用下通过管道,落入果盘。试验结果表明4-7S采摘一个果实,作为目标的果实能够全部采摘,但是采摘时连同未成熟果实一起一次收获多个果实的情况有50%。钩式末端执行器在机构上方安装了钩子,可以把目标果实拉住继而进行采摘,所以将邻近果实一起收下来的情况基本没有。生研中心和SI 精工株式会社作为下一代紧急项目正在研制实用化高架草莓采摘机器人,如图1-2(b) 所示,它采用直角坐标操作器,末端执行器有机械指和吸引壁,目标是实现夜间自采摘作业。

3

图1-2草莓采摘机器人(日本)

日本冈山大学研制的番茄采摘机器人[3][6](图1.6)由机械手、末端执行器、 行走装置、视觉系统和控制部分组成。用彩色摄像头和图像处理卡组成的视觉系统,寻 找和识别成熟果实。由于番茄的果实经常被叶莲遮挡,为了能够灵活避开障碍物,采用 具有冗余度的7自由度机械手。釆用3D视觉传感器来检测对象的三维形态。为了不损伤 果实,一种末端执行器设计有2个带有橡胶的手指和1个气动吸嘴,把果实吸住抓紧后, 利用机械手的腕关节把果实摘下(图1-3(a)); 一种末端执行器采用了可前后移动的吸盘 和4根柔性机械手指,整个机械手指随吸盘一起运动,一旦果实被吸入机械手指内,手 指沿果实表面闭合,将果实抓住。即使果实周围空隙很小或周围有障碍物,也能顺利抓 取目标果实(图1-3(b))。该番前采摘机器人从识别到釆摘完成的速度大约是15s/个,成 功率在70%左右。

图1-3番茄采摘机器人(日本)

日本的Kondo,N等人(1997)[7][8][9]研制的番茄收获机器人,由机械手、末端执行器、视觉传感器、移动机构和控制部分组成(图1-4)用彩色摄像机作为视觉传感器基于彩色特征寻找和识别成熟果实,提出了采用立体视觉技术检测番茄位置的算法,即根据左右图像中心的位置进行匹配。日本的Kondo,N等人(1998)研制的黄瓜采摘机器人,采用三菱MxTsuBIsHIRV一E2自由度工业机器人,利用CCD摄 4

像机,根据黄瓜比其叶茎对红外光的反射率高的原理来识别黄瓜和叶茎,黄瓜果实采用剪断方法,先把黄瓜抓住,用接触传感器找出柄,然后剪断。由于黄瓜是长条形,识别受到叶茎的影响更大,所以采摘的成功率较低,大约在60%左右,如图1-5所示。

图1-4番茄收获机器人(日本)

1-5黄瓜采摘机器人(日本)

日本中央农业研究中心开发了甘蓝采摘机器人[3][9] (图1-6),它以履带式搬运车为移动机构,搭载液压式机械臂,臂上安装采摘用末端执行器。为了防止采摘时影响品质,夹持叶球时夹持的部位必须合适,为此在视觉传感器以外,末端执行器底部加装了超声波传感器和触地确认开关以及确认夹持状态的接触压力传感器。该系统釆用神经网络系统提取甘蓝图像,其方法和直径与已经存储在处理器中标准模板进行比较判断。试验表明:该机从判断、摘取到移动到指定位置,一颗甘蓝需时55s,捡拾成功率约43%。

图1-6甘蓝采摘机器人(日本)

田中芳夫等(1990)在柑橘的识别领域内,通过 RGB 色彩空间的的颜色信号和色彩之间的差别信号进行柑橘识别,在结果中,表明了不同光照下,无论是因为非果实物体的遮挡导致果实表面存在阴影和果实表面上存在过强的阳光反射的情况下,均可以正确的识别果实。

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1.3.2国内研究现状

国内采摘机器人研究起步较晚,处于起步阶段。2006年出台的“十一五”国家高技术 研究发展计划(863计划),提出了高技术项目《果树采摘机器人关键技术研究》以后, 近年来国内许多知名高校及科研院所积极投入各种釆摘机器人的研究,通过跟踪国外先 进技术,在机器人采摘领域取得了初步成果且开发了一些样机。

中国农业大学李伟等人以温室环境下黄瓜垄间图像为研究对象,开发了黄瓜釆摘机器人[10][11](图1-7)。硬件系统由自主移动平台、果实识别定位系统、采摘机械臂、柔性末端执行器和能源系统5大模块组成。采用基于近红外光谱特征的图像获取技术,来有效分离黄瓜果实与莲叶的信息;提出果实与背景形状差异结合局部最大类间方差取阈法对黄瓜图像进行两次动态阈值分割,实现了黄瓜目标的准确识别。通过建立基于灰度相 关与极线几何相结合的匹配策略实现了双目视觉下的黄瓜抓取点的立体匹配,并根据视 差原理恢复出目标三维几何信息。整机试验系统各模块运转良好,采摘成功率达85%, 单根黄瓜采摘耗时28.6s。

图1-7黄瓜采摘机器人(中国)

周云山(1995)[12]研制了具有计算机视觉的蘑菇采摘机器人,使蘑菇生产从苗床管理到收获分类实现了全过程自动化,由摄像机采集蘑菇图像,计算其面积、周长和中心坐标,面积和周长用于蘑菇分类,中心坐标用于引导机械手采摘,但研究只是在二维平面内的识别问题,而对3D目标空间定位技术的研究特别少

俞高红(2005)[13]以单体蘑菇为研究对象,研究内容包括,蘑菇图像的数字特征,提取边界的算法,对蘑菇边界进行离散傅立叶变化提出仅需利用蘑菇的边界信息求蘑菇形心坐标的新方法,而且傅立叶描述可以进行蘑菇边界的平移、旋转和缩放操作,具有很强的边界形状重建功能。

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江苏大学的蔡健荣等[14]在 2005 年将 RGB 彩色模型转换到 HIS 系统,根据Otsu(大津法)算法自动获取彩色目标图像分割阈值。对成熟西红柿进行测试,根据西红柿的颜色和形状信息,能够识别出成熟西红柿,但对果实部分遮挡或重叠的情况缺少研究。

司永胜,乔军 等[15](2010)提出了利用归一化的红绿色差(R-G) /(R+G)分割苹果的方法。对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像。对轮廓图像采用随机圆环法进行果实形心和半径提取。

1.4课题研究的主要内容和论文结构 1.4.1课题研究的主要内容

本课题在分析国内农业智能化作业设备的基础上,以草莓为研究对象,将成熟的草莓从植株中识别出来。内容如下: 研究所拍摄的植株中成熟草莓图像的图像特征,选择适宜的图像特征,将果实从植株中识别。由于 OpenCV 实现了图像处理和机器视觉方面的很多通用算法,具有丰富的库函数,所以成熟草莓识别部分的编程是在 VC++环境下,基于 OpenCV2.4.4 实现。简述草莓采摘点确定的方法。 本课题的技术路线如图1.4.1所示:

7

图1.4.1 技术路线

1.4.2论文结构

第一章,绪论。叙述草莓果实目标识别技术的研究目的和意义,阐述现阶段国内外的研究现状,并且通过分析提出本论文的大致内容。

第二章,介绍机器视觉系统与常用的图像处理方法,为第三章草莓图像识别打下基础。

第三章,摄像机标定和草莓的识别。如:对图像的取像、分割、滤波去噪等。 第四章,对全文做了一个简单总结以及对进一步工作的展望。

1.5本章小结

本章阐述了国内外农业设施生产机器人的研究现状,介绍了成熟草莓识别研究的目的和意义,并提出了本课题研究的主要内容,给出了本课题的技术线图。

8

第二章 机器视觉系统与常用的图像处理方法

机器视觉是科学领域和工程领域富有挑战性,应用前景广阔的一门综合性学科。作为一门学科,人们对机器视觉的研究最早开始于 20 世纪 60 年代初,但直到 20世纪 80年代才在机器视觉基础研究中取得重要进展并建立了机器视觉理论的完整框架。现在的机器视觉已成为一门不同于图像处理、模式识别、人工智能等相关领域的相对独立的成熟学科。

机器视觉系统的特点是可以提高生产的安全性、可靠性及智能化程度。在人类肉眼难以满足要求的场合或不适合人工作业的恶劣工作环境,往往选择机器视觉代替人类视觉。此外在流水线生产过程中,用肉眼检查产品质量,误差不容易控制且效率不高,用机器视觉检测可以大幅改善生产效率、生产自动化及智能化程度,同时机器视觉容易实现大规模信息集成,是实现现代计算机集成制造的基础技术。

机器视觉系统利用机器视觉代替人眼来完成各种测量和判断任务。图像处理技术的进步直接推动着机器视觉的发展。图像处理是指运用计算机对图像数据进行各种运算。一般包括图像压缩编码、图像恢复、图像增强、形态学处理、图像分割、采样量化、图像分类等。图像处理的主要功能是将低质量图像(反差小、噪声大、畸变等)用计算机处理成适合于人眼观察或机器检测的图像。

2.1机器视觉系统

一个典型的机器视觉系统包括:图像采集(包括光源、镜头、相机);图像 处理和分析(包括图像采集卡和图像处理软件);输出或显示单元(包括过程控制器、显示器和报警装置等)。机器视觉系统基本结构如图2-1所示:

图2-1 机器视觉系统基本结构

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2.1.1机器视觉系统的应用

机器视觉技术用计算机来分析图像,并得出结论。目前机器视觉在科研和生产上有着广泛的应用。

一般来说机器视觉技术包括以下几个过程:

(1)图像采集:光学系统采集图像,并将其转换为相应的电信号,进而转换为数字信号传入计算机存储器,完成图像的输入。

(2)图像处理:运用不同的算法突出对结论有重要影响的图像要素。 (3)特性提取:将获取的场景图像信息进行提取和处理,识别并量化图像的关键特性。

(4)判决和控制:控制程序根据收到的数据做出结论,并进行相应的操作。

2.2常用的图像处理方法

图像处理的主要目的和技术包括增强图像以改善图像视觉效果、恢复退化图 像以消除各种干扰的影响[16]。常用的处理方法有:颜色空间转换、灰度化和二值化、图像分割、滤波、图像形态学处理、边缘提取和轮廓提取等。

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2.2.1 颜色空间

颜色是物体属性的外在表现,具有对物体本身的方向、尺寸、视角等依赖性 小、鲁棒性强等优点,因此在图像分割中占有举足轻重的地位,对彩色图像的处 理是目前图像处理领域非常重要的研究课题。在图像分割时,通常要提取目标对 象的颜色特征在特定的颜色空间与背景进行比较。颜色空间也称彩色模型,它的 用途是在某些标准下用通常可接受的方式对彩色加以说明。本质上,彩色模型是 坐标系统和子空间的阐述。每种颜色都用空间单个点表示。在彩色图像处理中, 选择合适的彩色模型是很重要的。根据应用对象不同,可将彩色模型分成两大类。 一类面向硬件设备比如彩色摄像机和彩色打印机等。另一类面向彩色处理分析或 者视觉感知为目的的应用,如图像处理算法,动画中的彩色图形等。对颜色的分 析和描述离不开颜色的定量表示,目前在数字图像处理中,最常用的彩色模型有 RGB、HSV 等。

实际中用的最多的面向硬件设备的彩色模型是 RGB 彩色模型。彩色打印机 和电视摄像机等都是在 RGB 彩色模型下工作的。在人类视觉中,所有颜色都可 以看作是三基色——红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)不同比例的组合。

RGB 彩色模型是笛卡尔三维坐标空间的一个子空间,其中三个坐标轴分别 用 R,G,B 标记。RGB 彩色模型是一个正方体,原点与黑色对应,离坐标原点 最远的顶点与白色对应,在此模型中,从黑色到白色的亮度值分布在从原点到离 原点最远的顶点的对角线上,而立方体空间内其余各点分别对应不同的颜色。R、 G、B 三分量的取值范围都在[0,255]区间,图 2-2(a)为 RGB 颜色空间模型。

图 2-2 颜色空间模型

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面向硬设备的彩色模型与人的视觉感知有一定差距且使用时不太方便,例如 给定一个彩色信号,人很难判断其中的 R,G,B 分量,这时使用面向视觉感知 的颜色模型比较方便。在面向视觉感知的颜色模型中,HSV 彩色模型与人类对 颜色的感知最接近。

这个颜色模型中的三个参数分别是:色彩(H)、饱和度(S)和亮度(V)。 HSV 彩色模型是从 RGB 彩色模型演化而来的,如果沿 RGB 立方体对角线的白 色顶点向黑色原点观察,就会看到立方体的六边形外形。其中六边形边界对应色 彩,水平轴对应饱和度,亮度沿垂直轴变化。HSV 彩色模型的坐标系统可用六 棱锥来表示,见图 2-2(b)。在 RGB 空间中任一点的 R、G、B(均在[0,255] 区 间)均可转换到 HSV 空间,得到 H、S、V 值,见式(3.16)。在农产品颜色分 类中,RGB 模型与 HSV 模型是用的最多的彩色模型。

物体表面因光照辐射而呈现出颜色。在自然环境下生长的农作物,由于受到 水分、营养、光照及成熟度等诸多因素影响,它们的茎、杆、叶及果实形成了不 同的颜色。因此人们可以通过颜色对果实、树干等进行识别并评价它们的优劣。

2.2.2灰度图像和二值图像

通常相机采集的彩色图像是 RGB 彩色图像,图像的每个像素由红色、绿色、蓝色三个分量组成[17]。每个分量的强度等级分为 0~255 共计 256 种。在实际应用中,往往需要将 RGB 彩色图像转换为 256 阶的灰度图像,图 2-3 给出了示例。

(a)彩色Lena图像 (b)灰度Lena图像

图2-3彩色图像灰度化

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(a)灰度Lena图像 (b)Lena二值图像

图2-4灰度图像二值化

在实际应用中,往往还需要将灰度图像进一步转换成二值图像,二值化方法包括两种:固定阈值法和自适应阈值法。固定阈值法最常用的方法是设定一个全局阈值 T,用 T 将图像数据分成两部分:大于等于 T 的像素集合和小于 T 的像素集合。将大于等于 T 的像素集合的灰度值设定为黑色(或者白色),小于 T 的像素集合的灰度值设定为白色(或者黑色)。在图像细节表现方面,固定阈值法存在很大缺点。为了克服这个缺点,出现了自适应阈值法。针对有很强照明或反射梯度的图像,需要根据梯度进行阈值化时,自适应阈值法非常有用。阈值的选择在每个像素点都可能不同,通过计算像素点邻域的加权平均,然后减去一个常数来确定该像素的阈值。图 2-4 给出了灰度图像二值化示例。

2.2.3图像分割

图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,包括图像中的边缘、 区域等。图像分割是图像处理与计算机视觉必不可少的重要环节,是数字图像处理中的关键技术之一,得到了研究人员的广泛重视,但是其发展较慢。 迄今为止,还没有一种图像分割方法适用于所有图像。 图像分割的技术和算法种类繁多,是计算机视觉领域的一个经典难题,人们至今仍在不断探索新的分割理论与分割算法。图像分割算法基本可以分为两大类:边缘检测和阈值分割。

基于边缘的分割是通过检测出不同区域边缘来进行分割。所谓边缘是指其周围像素灰度有阶跃变化的那些像素的集合。它存在于目标与背景之间,是图像分割所依赖的最重要的特征。 因此,边缘检测可以看作是处理许多复杂问题的关键。对于边缘的检测常常借助于边缘检测算子进行,常用的边缘检测算子有:R oberts算子、 Laplace算子、 Sobel算子、 R obinson算子、 K its算子等。

阈值分割法是一种基于区域的图像分割技术,其基本原理是通过设定不同的

13

特征阈值,把图像像素点分为若干类。阈值法是一种简单但是非常有效的方法,特别是不同物体或结构之间的有很大的强度对比时,能够得到很好的效果。阈值分割实现简单、 计算量小、 性能较稳定,已被应用于很多的领域。

在O penCV 中实现了三种跟图像分割相关的算法,它们分别是:水岭分割算法、 金字塔分割算法和均值漂移分割算法。 (1)3.1分水岭分割算法

它是一种基于数学形态学的一种图像分割方法,其基本思想是把图像看作是测地学上的拓扑地貌,图像中每一点像素的灰度值表示该点的海拔高度,每一个局部极小值及其影响区域称为集水盆,而集水盆的边界则形成分水岭。 分水岭算法首先计算灰度图像的梯度,这对山谷或没有纹理的盆地(亮度值低的点)形成有效,也对山头或图像中有主导线段的山脉的形成有效。然后开始从用户指定点或算法得到点开始持续 “灌注” 盆地直到这些区域连在一起。合并后的区域通过聚集的方式进行分割,从而把图像分割成相应的标记区域[18]。在O penCV 中该算法实现的函数为cvW atershed(),其定义如下:void cvW atershed(constCvA rr*im age,CvA rr*m arkers);其中 im age是一个 8 位(三通道)的彩色图像,而 m arker是单通道整形,具有相同维数的图像。经过分水岭算法分割处理后的图像效果图如下图所示:

原图像

分水岭分割

图2-5分水岭算法分割处理

(2)金字塔分割算法

图像金字塔是一个图像集合,集合中的所有图像都源于同一个原始图像,而且是通过对图像连续降采样获得,直到达到某个终止条件才停止降采样。金字塔分割首先建立一个图像金字塔,然后在G i的像素和G i+1的像素直接依照对应关系,建立起 “父—子” 关系[17]。现在金字塔的高层低分辨率图像上完成,然后逐层对分割加以优化。经过金字塔算法分割处理后的图像效果图如下图所示: 14

原图像 金字塔分割

图2-6金字塔算法分割处理

(3)均值漂移分割算法

均值漂移分割能找到在空间上颜色分布的峰值。要根据空间变量设置一个空间半径(spatialRadius),根据颜色变量设置一个颜色半径(colorR adius) 。经过均值漂移算法分割处理后的图像效果图如下图所示:

原图像 均值漂移算法分割

图 2-7均值漂移算法分割

2.2.4图像滤波

图像滤波,即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标像的噪声进行抑制,是图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果的好坏将直接响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善,数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外,在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立象素点或象素块。一般,噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现,扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号,噪声表为或大或小的极值,这些极值通过加减作用于图像象素的真实灰度值上,在图 15

像造成亮、暗点干扰,极大降低了图像质量,影响图像复原、分割、特征提取、图识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波机必须考虑两个基本问题能有效地去除目标和背景中的噪声;同时,能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。 (1)中值滤波

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近真实值,从而消除孤立的噪声点。方法是取某种结构的二维滑动模板,将板内像素按照像素值的大小进行排序,生成单调上升(或下降)的为二维数据序列。二维中值滤波输出为其中fx,y,gx,y分别为原始图像和处理gx,ymedfxk,yl,k,lw,后图像。W为二维模板,通常为2*2,3*3区域,也可以是不同的的形状,如线状,圆形,十字形,圆环形等。 (2)均值滤波

均值滤波也称为线性滤波,其采用的主要方法为领域平均法。线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值,即对待处理的当前像素点(x,y),选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(x,y),作为处理后图像在该点上的灰度个g(x,y),即g(x,y)1mf(x,y), m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。 (3)高斯滤波

高斯滤波是一种线性平滑滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。通俗的讲,高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程,每一个像素点的值,都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯滤波的具体操作是:用一个模板(或称卷积、掩模)扫描图像中的每一个像素,用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。

若使用3×3模板,则计算公式如下:

g(x,y){f(x1,y1)f(x1,y1)f(x1,y1)f(x1,y1) [f(x1,y)f(x,y1)f(x1,y)f(x,y1)]2f(x,y)4}16其中,为图像中f(x,y)点的灰度值,g(x,y)为该点经过高斯滤波后的值。 (4)最大均匀性平滑滤波

最大均匀性平滑滤波是针对一些滤波方法在消除噪声时引起边缘退化的现象而提出的,其基本思想是,若图像中的一个区域含有边缘,它的灰度方差必定 16

较大。该方法采用了9种不同形状的模板,1个正方形模板,4个对称的五边形模板,4个对称的六边形模板,用各模板内的灰度方差作为各个区域不均匀性的测试,以最为均匀的区域灰度均值作为被处理点的像素值。 (5)低通空域滤波

低通空域滤波是一种保留图像的低频成分,减少图像的高频成分的处理方法,有的称之为消噪声掩膜法。因为图像噪声常常以高频、随机的形式表现出来,大面积的背景区和亮度渐变区域则属低频成分。低通空域滤波以卷积方法进行。 卷积方法实质是一种加权求和的过程。选择某种形状的邻域,将邻域中的每个像素与卷积核中的对应元素相乘,乘积求和的结果即为模板中心像素的新值,卷积核中的元素称为加权系数。 (6)高通空域滤波

高通空域滤波可以增强图像的高频成分而不改变图像的低频成分。这种情况下,相对来说,削弱了图像的低频成分。因为图像的边缘或线条与图像中的高频分量相对应,高通滤波可以让高频分量顺利通过,使图像的边缘轮廓变得清楚。

2.3本章小结

本章节主要介绍机器视觉系统的概念,机器视觉系统作用和常用的图像处理方法。在此基础上,通过对理论的研究,找出适合于本次课题研究用的草莓的图像识别方法,为第三章草莓的识别打下良好的基础。

17

第三章 摄像机标定和草莓的识别

摄像机标定是机器视觉的首要任务。如果需要建立二维图像空间像素点和三维空间物理点之间的关系,首先必须进行摄像机标定[19],它是摄像机测量与真实世界测量的联系桥梁。场景不仅仅是三维的,也是用物理单位度量的空间,因此摄像机的自然单位(像素)和物理世界的长度单位(米)的关系对三维场景的重构至关重要。摄像机标定需要建立摄像机几何模型和透镜畸变(模型,这两个模型定义了摄像机的内参数,对摄像机得到的每一幅特定物体的图像,可以在摄像机坐标系统上用旋转矩阵)和平移矩阵来描述物体的相对位置,二者构成了摄像机外参数。知道了摄像机内外参数就可以进行投影变换即由物理点三维空间坐标计算出物理点在图像平面投影点的二维像素坐标。

准确识别成熟油草莓是草莓采摘机器人进行采摘作业的首要任务。本章通过对成熟草莓、未成熟草莓及树叶的色差分量信息进行提取和统计分析,提出一种基于色差分量阈值分割的成熟草莓自动识别算法,并在 VC++ 环境下基于 OpenCV2.4.4编程实现。

本文采用的摄像机是微软公司发布的。本章简明扼要地介绍了摄像机标定的基本理论和概念,并通过一种高精度摄像机标定法——张正友的平面模板标定法对相机参数进行了确认。本章的重点是介绍成熟草莓的识别。

3.1 摄像机标定

机器视觉的研究目的是让机器人通过二维图像认知三维世界,从中获取用于重建和识别对象的信息。摄像机是二维图像和三维世界的联系桥梁,摄像机的几何模型表征了二者的相互关系,这种关系通过摄像机内外参数来描述,摄像机标定过程就是求解摄像机内外参数的过程。

3.1.2摄像机标定方法

依据是否需要标定参照物,标定方法可分为三种:传统摄像机标定方法,摄像机自标定方法和主动视觉摄像机标定法[20]。

传统摄像机标定的基本方法是,在一定的摄像机模型下,基于特定的实验条件如形状、尺寸已知的参照物,经过图像处理,利用一系列数学变换和计算方法,求取摄像机模型内部参数和外部参数,一般采用标定块作为参照物。传统标定方法对于任意的摄像机模型均适用,精度高,但该标定方法的算法复杂,标定计算

18

的复杂度与摄像机成像几何模型的复杂性有关,而实际应用中很多情况下无法使用标定块。

摄像机自标定方法不依赖于任何特殊标定物或某些三维信息已知的控制点,而仅仅利用了图像对应点的信息,直接通过图像来完成标定,得到相应摄像机的内外参数。这种标定方法仅需要建立图像之间的对应,灵活性强,使得机器视觉技术能够在更广阔的范围使用。但这种方法标定过程复杂,不能满足实时性要求较高的场合,主要用在对精度要求不高的场合,如通讯和虚拟现实等场合

基于主动视觉的摄像机标定方法是根据自主控制摄像机来获取图像数据,线性地求解摄像机的模型参数。这种标定方法由于在标定过程中已知了关于摄像机的运动信息(包括诸如摄像机在平台坐标系下朝某一方向平移某一给定量、摄像机的平移运动相互正交等定量信息,以及摄像机仅作纯平移运动或仅作旋转运动等定性信息),所以一般来说,摄像机的模型参数可以线性求解且计算简单、鲁棒性较高,缺点是不能用于摄像机运动未知和无法控制的场合,系统的成本较高。

在机器视觉系统中,应根据具体的任务、综合考虑速度、精度的要求和复杂性、价格的因素选择合适的标定方法。专用的标定块价格非常昂贵,而传统摄像机标定方法中的平面模板标定法,其标定物绘制简单,价格低廉,是一种非常实用、精度较高的标定方法。本文综合考虑上述因素,选择平面模板标定法作为草莓机器视觉系统的标定方法。

3.1.3平面模板标定法

1998 年张正友的平面标定法,考虑了径向畸变,利用多幅平面模板代替传统的摄像机标定块,标定摄像机的内外参数。该方法只需绘制一个具有精确定位点阵的模板,模板用普通的激光打印机打印贴在一个平板上,然后用摄像机在两个以上不同的方位拍摄模板的图像,摄像机和模板都可以自由的移动,最后通过确定图像和模板上的点的匹配关系,计算出图像和模板之间的转换矩阵,并利用该矩阵求解出摄像机的内外参数,原理图如图3-1所示。

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图3-1 张正友平面标定法原理图

其基本原理是:在这里假定模板平面在世界坐标系的平面上,则模型为

XXuYKr r r t Kr r t Y (3-1) sv1231201 11

~T~T其中,K 为摄像机的内参数矩阵,MKX Y 1为模板平面上点的齐次坐 1,为模板平面上点投影到图象平面上对应点的齐次坐标,标,mKu vr1 r2 r3 和t分别是旋转矩阵和平移向量。

11HKh1 h2 h3Kr1 r2 t,r1K1h1,r2K1h2 (3-2)

根据旋转矩阵的性质如下:

T r1r20(3-3) r1r21每幅图像可获得以下两个对内参数矩阵的基本约束:

TT1h1KKh20TT1TThKKhhK1h212K1

(3-4)

由于摄像机有五个未知参数,所以当图像数目大于等于 3 时就可以线性唯一的解出 K。

利用该方法标定系统时的主要步骤[10]有: (1)绘制并打印标定模板并贴在一个平板上。

(2)移动标定模板从不同角度拍摄若干张模板图像作为标定图像。 (3)检测出模板图像中的特征角点。 (4)求出摄像机的内参数和外参数。

(5)求畸变系数,并进一步优化求精,减少标定误差

20

相机参数

平面模板 绘制棋盘角点

图3-2平面模板标定法

3.2 实验平台 3.2.1 硬件设施

本次研究用的硬件设备包括HP笔记本电脑、草莓、Gsou摄像头。

Gsou摄像头:外观造型小钢炮,免驱动,像素1000万,感光元件类型CMOS,最大分辨率1024x768.硬件设施如图3-3所示:

21

图 3-3 硬件设施

3.2.2 软件

基于Microsoft Visual Studio 2010开发环境,利用OPENCV进行图像处理。 OPENCV的应用领域:

1.人机互动; 7.机器人 2.物体识别; 8.运动分析 3.图像分割; 9.机器视觉 4.人脸识别; 10.结构分析 5.动作识别; 11.汽车安全驾驶

6.运动跟踪

OPENCV 编程语言:

OPENCV[17]用C++语言编写,它的主要接口也是C++语言,但是依然保留了大量的C语言接口。该库也有大量的Python, Java and MATLAB/OCTAVE (版本2.5)的接口。这些语言的API接口函数可以通过在线文档获得。如今也提供对于C#, Ch, Ruby的支持。

3.3 草莓的识别

在农业设施内对作物的果实图像进行实时、准确地目标识别,是采摘机器人视觉系统的关键技术之一,而目标识别的实质是图像分割。大部分草莓处于采摘期时,表面颜色与背景颜色存在较大差异,而同一品种果实表面颜色相近。体现在色彩空间中,果实表面颜色和背景颜色存在着不同的分布特性。根据这一特性,本研究应用了一种基于色彩空间,适用于果实目标提取的图像分割算法。

快速而有效的把水果从背景中提取出来的方法是使用阈值分割方法。本研究

22

的对象为成熟草莓,在图像上成熟草莓呈现红色,背景大部分是绿色的枝叶,还有少部分是介于黄色和红色之间的枯萎枝叶。利用两者的颜色差异,采用简单的阈值,就可以把水果从背景中分离出来。

3.3.1 草莓识别处理流程

草莓识别处理流程如图 3-4所示

图3-4草莓识别处理流程

3.3.2 采集图像

通过摄像头对草莓进行拍摄采集的图像如图3-5所示:

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图 3-5采集的草莓图像

3.3.1 颜色空间转换

本文采用将RGB颜色空间转换为HSV颜色空间,HSV颜色空间在上一章做了介绍。

选择在HSV颜色空间下进行处理的原因:

RGB图像无法用单一的参数对图像进行分割,RGB图像转换为灰度图像再进行分割,这样做的代价就是大大的损失的图像的色彩特征。但是如果将RGB图像转化到HSV空间,却可以直接给绿色划定一个定义区间了,即H(色调)的区间。在HSV色彩空间内进行草木、树木图像的分割,通过设定绿色区间的H(色调)的门限值,提取图像中绿色的像素点,从而实现分割。HSV3分量之间的相关性远远小于RGB色彩空间中3分量的联系。颜色作为绿色植物的重要特征可以作为草木、树木图像分割的重要依据。当绿色植物所处的周围环境的色调与植物色调差别较大时,通过把RGB模型转换到HSV模型,经H分割,可以得到比较理想的分割图像和算法,简单快捷。同时MATLAB图像处理工具箱提供了大量数字图像处理的函数可供调用,可以很方便地实现各种分割算法,并进行算法评价。

3.3.2图像分割

在第二章中介绍了图像分割的方法,在这里本文采用阈值分割图像。如图3-6所示:

采集的原图像 分割果实

图3-6(a) RGB颜色空间分割果实

24

采集原图像 分割果实

图 3-6(b) HSV颜色空间分割果实

采集原图像 分割枝叶

图3-6(c) RGB颜色空间分割枝叶

采集原图像 分割枝叶

图3-6(d) HSV颜色空间分割枝叶

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在HSV颜色空间分割枝叶的时候,由于窗帘颜色和草莓枝叶颜色十分相近,所以连窗帘也一起分割下来了。通过上述分割对比,本文在预处理阶段选择先将RGB颜色空间爱你转换为HSV颜色空间在进行分割是可行的。

3.3.3噪声去除和图像填充

如图3-6所示,分割后的图像中仍有许多像素被误判。这些被误判像素可分为两类:一是背景区域被误判为目标;另一类是目标由于光照等原因被误判为背景 。

第一类误判在视觉上表现为散点的噪声,均散落于草莓区域以外。这些噪声与分割后被判为草莓的像素分别形成多个单连通区,噪声区域的面积相比于草莓部分的面积要小很多。 解决这个问题可以用中值滤波处理。如图3-7所示。

第二类误判在分割后的图像上的目标内部表现为一些黑洞 。对于这后者和前者中黑洞较小的情况,使用形态学闭运算处理可以得到很好的改善“但当黑洞是由原图上一些明亮的光斑造成的话通常面积较大,形态学运算难以产生效果。 解决这个问题的方法就是对闭运算后的图像进行孔洞填充,如果还有散点,再滤波处理即可。

处理前 处理后

图3-7第一类噪声去除

形态学运算中腐蚀,膨胀,开运算和闭运算。 (1)膨胀

膨胀是将与物体接触的所有背景点合并到该物体中,使边界向外部扩张的过程。可以用来填补物体中的空洞。

膨胀的算法:用3x3的结构元素,扫描图像的每一个像素用结构元素与其覆盖 的二值图像做“与”操作如果都为0,结果图像的该像素为0。否则为1结果: 26

使二值图像扩大一圈。如图3-8所示膨胀处理:

处理前 处理后

图3-8膨胀处理

(2)腐蚀

腐蚀是将与物体接触的所有背景点合并到该物体中,使边界向内部收缩的过程。可以用来消除小且无意义的物体。

腐蚀的算法:用3x3的结构元素,扫描图像的每一个像素用结构元素与其覆盖 的二值图像做“与”操作如果都为1,结果图像的该像素为1。否则为0结果:使二值图像减小一圈。如图3-9所示腐蚀处理:

处理前 处理后

图3-9腐蚀处理

(3) 先腐蚀后膨胀的过程称为开运算。用来消除小物体、在纤细点处分离物体、平滑较大物体的边界的同时并不明显改变其面积。

(4)先膨胀后腐蚀的过程称为闭运算。用来填充物体内细小空洞、连接邻近物体、平滑其边界的同时并不明显改变其面积。

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处理前 处理后

图3-10填充处理

3.3.4质心获取

质心是标示目标位置的重要参数,在二维图像中质心坐标可以根据目标区域点的坐标来计算。对于目标区域点的集合η(x,y),其质心坐标(x,y)为:

==

式中,N是目标区域点的个数。在获取质心的时候要经过筛选,比如形状,大小等。如图3-11(a),(b) 所示,其中圆圈表示质心的位置。

图3-11(a)质心获取 图3-11(b)质心获取

28

3.4简介草莓采摘点确定的方法

在上一节中我们已经可以将草莓的特征提取出来并且可以知道它的质心位置,接下来就是确定草莓采摘点的位置。最常用的方法是基于双目立体视觉技术来定位,在这里我想说一下我的想法:运用一台摄像机和多个光电位置传感器来初步确定草莓采摘点的方法。

3.4.1采摘点的确定

距离检测的根本目的还是要确定采摘点,不同采摘方式要求不同的采摘点,草莓采摘中主要的采摘方式分为剪切式和吸取式的。前者采取用剪刀剪断茎的办法,采摘点是花萼上方5mm处;后者应用吸住后拧断的办法,则采摘点是表面最凸出的点。基于边缘匹配的算法主要针对剪切式采摘,对于吸取式采摘点的位置只能采取估测的办法。对剪切式的采摘点,采摘点位于草莓果柄上,距花萼约5mm,采摘点在二维图像上的位置如图3-12,P为理想切断点,D为实际切断点,C是形心位置,E是草莓上半部边界点,J为果尖, 且E,D,J,C共线。由于C到D的距离很小,因此可以近似地用D代替P,即认为D为采摘点。综上所述,要确定采摘点位置,关键是确定果尖的位置,对于绝大多数草莓,其形状近似于椭球,且下尖上粗,所以其重心向花萼处偏移,果尖是草莓边界到中心距离最长的点。因此,使该距离最大的点就是果尖J。果尖位置确定后,在JC延长线上搜索E点,然后在该延长线上搜索距E5mm的点D,该点即为采摘点[7],其深度由所有靠近中间的边缘点(图3-12中的P

2、P

3、P4部分)的深度均值确定。

29

图3-12草莓采摘点位置特征

3.4.2 图像融合

为了确定草莓采摘点的位置,本文将进行图像融合,将果实和枝叶图像融合在一起,然后根据草莓质心坐标,截取部分特征进行进一步的研究。如图3-13所示:

(a) 分割果实图像 (b)分割枝叶图像

(c) 图像融合 (d) 截取图像

图3-13 图像融合

3.4.3 剪切示意图

摄像机对草莓进行拍摄,同时光电传感器A放在机械手上进行测距。当机械手和草莓之间的距离大于光电传感器测量范围是机械手可以朝着目标快速前进;当距离等于光电传感器测量距离时,机械手开始减速,缓慢前进。

机械手的侧面安上光电传感器B,确定机械手的剪切装置和草莓果柄的位置。当果柄在剪切装置(剪刀)里面是,传感器发出信号,此时剪切装置可以动作,将 30

果柄剪断。示意图如图3-14所示:

图3-14 剪切示意图

关于草莓采摘点的具体算法及实验不是本次课题的研究任务。

3.5本章小结

准确识别成熟草莓是草莓采摘机器人进行采摘作业需要完成的首要任务。本章节首先简单介绍了摄像机标定的方法,然后重点讲述草莓的形状特征提取。当绿色植物所处的周围环境的色调与植物色调差别较大时,通过把RGB模型转换到HSV模型,经H分割,可以得到比较理想的分割图像和算法,简单快捷。通过一系列的图像处理,最终可在图像中识别出绝大部分的成熟草莓并记录草莓图像质心坐标。

本文在算法的编程中,如将 RGB 彩色图像转换成HSV图像,再将HSV图像进行通道分离处理,分离成H通道,S通道,V通道,然后对H通道进行分割、图像形态学处理等都用到了 OpenCV 库函数。OpenCV 的设计目标是执行速度尽量快,主要关注实时应用。它采用优化的 C 代码编写,能够充分利用多核处理器的优势。利用 OpenCV 可以降低编程的复杂度且开发出的程序具有实时性要求高、鲁棒性好的特点。

31

第四章 结论与展望

4.1结论

草莓采摘机器人是一种具有感知识别能力,能够自动完成草莓果实采摘等作业任务的智能机械收获系统,其作用在于可以降低采摘劳动强度和生产费用、提高作业效率和产品质量、保证果实适时采摘,因此对其相关技术研究具有重大现实意义。本文研究基于机器视觉的成熟草莓识别系统,对成熟草莓识别进行了理论研究和实验分析。

本文的研究主要内容如下: (1) 了解高架草莓的实际种植情况; (2) 掌握机器视觉相关知识;

(3) 搭建实验平台,设计高架草莓识别及定位算法; (4) 编制相关程序;

(5)附算法流程图及相关代码;

在主要内容中重点是自然背景下对草莓的正确识别。对草莓的图像识别技术路线为:图像采集、颜色空间转换、通道分离、阈值分割、去噪和图像填充、求得草莓质心。实验显示本课题的研究基本上完成了任务要求,能够将草莓提取出来,并且找到了草莓的质心坐标,为后续工作打下了基础。

4.2 展望

设施农业机器人是21世纪农业发展的一个重要方向,将推动我国农业向知识型、精细型的现代农业转变。本文针对农业设施内草莓采摘机器人目标信息获取的问题,基于机器视觉技术,在静态条件下对成熟草莓的果实的识别方法进行了研究,目的是实现农业机器人的自动采摘,在以下几个方面还可以继续进行研究:(1)选择样本时考虑存在遮挡的情况。 (2)完善多个目标识别和标记的算法。

(3)选择农业设施内其它果蔬作为样本,通过改进算法以增强该系统的通用性。(4)在保证精度的基础上进一步优化算法,提高运算速度,为实时处理奠定基础,进而实现动态条件下的目标距离检测。

(5)可以尝试应用立体视觉技术对草莓空间点位置进行确定。

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致谢

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参考文献

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附录:程序代码

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第五篇:摘草莓的周记

摘草莓的周记1童年是快乐的,也是美好的。随着时光的流逝,过去的画面时时浮现在我的记忆中,让我无限留恋。

记得那一天,我和哥哥去摘草莓。走进大棚后一阵阵草莓的香味扑鼻而来。草莓的叶子又大又绿,挨挨挤挤的。而草莓的花既小小的、又白白的。草莓的颜色各不相同:有的完全成熟了,红彤彤的;有的半成熟的,白里透红;有的才刚刚结过,青绿色的。

草莓的形状真是千姿百态:有可爱的心形、诱人的桃形,还有奇怪的双胞胎形等等。看着这些香甜可口的草莓,我们早就忍耐不住,开始摘起来了。我走在狭窄的小路上,踮起脚尖,寻找又红又大的草莓。终于,被我找到了。我轻轻的把草莓拿起,用剪刀把草莓剪下来,就这样又红又大的的草莓就成为我的手中之物了。

不知不觉,沉迷在摘草莓时的我,醒了过来。那时我发现时间不早了,要回家了。这时我和哥哥在挑选草莓,把烂的都扔了。我摘的草莓都很健康,反而哥哥摘的草莓却有好几个是烂的。

回到家,我们把草莓洗干净后,就开始品草莓了。味道很棒,草莓不仅好吃,还带给了我们甜蜜的欢笑。

童年是金黄色的沙滩,摘草莓这件事则是沙滩上的一个闪亮的贝壳,贝壳里装着快乐的珍珠,隐藏在我们的的心里,脑海里。摘草莓的周记2

今天,学校组织四年级同学去摘草莓。一路上,同学们有说有笑大家了。

一到草莓基地,映入眼帘的就是一个个透明的大棚,我们跟随老师走进了棚中。一到里面,一股淡淡的清香扑鼻而来。放眼望去,在绿油油的叶子中夹杂着星星点点的红色,犹如红宝石般闪亮。走进草莓一看,他就像孩子红扑扑的脸蛋,躲在自己的“避阳伞”下,悠闲地休息着,可爱极了!

“开始摘草莓了!”随着老师的一声令下,我们朝着大棚蜂拥而至。被人群走过的地方,草莓已是所剩无几。我小心翼翼地拨开绿叶,希望能找到一个小草莓。啊,找到了!我就像发现新大陆似的,心情激动不已!我继续认真找着,不一会儿就找到了许多草莓。

此时的我已是汗流浃背,再看看其他同学,他们都认真地摘着草莓,我可不能落下了。我擦擦汗,可是,一种想吃草莓的欲望犹然而生,并愈发强烈。于是,我不管三七二十一,抓起一个草莓就往嘴里塞。啊!凉丝丝,酸溜溜的,真是太好吃了!

太阳快要下山了,我看着袋子里装得满满的草莓,非常的高兴。觉得这次摘草莓不仅收获了许多个草莓,还收获了许多份快乐。摘草莓的周记3

一个阳光明媚的下午,我和母亲还有跟姐妹一般的朋友xx、xx母女一起去东郊摘草莓,我们的心情欣喜若狂,都快一蹦三尺高了。

坐上车子关上门,车子开动了。在路上,我在想:草莓“住”的地方是什么样子?进了东郊,映入眼帘的是一个白白的“房子”,母亲告诉我,那是棚子,里边全“住”着草莓。我们问老板可以进去摘吗?老板答应了我们,并对我们说:“你们要原味的还是奶油味的?”我和xx不约而同的说:“要奶油味的。”xx慢半拍,才说:“我也要奶油味的。”

沿着石子路,我们走进了“草莓王国”。一个个草莓弯着腰,在向我们行礼,欢迎我们哩!草莓有大有小,有红有白,大的像一个威武的战士,小的像一个较弱的小姐,红的像害羞的小姑娘,白的却像一个伤心的姑娘。走进它们,我忍不住想吃了,一个个红艳艳的,怎能不让人直流口水,再看看我的两个姐妹,xx在认真摘草莓,而xx却在狼吞虎咽地吃草莓。我呢,管它三七二十一,我也尝一口吧!我脱下草莓的“帽子”,咬了一口,凉凉的,甜甜的,让我从口里一直甜到心底,我回味无穷地把另一点草莓给吞进了肚里。

“咔擦”母亲们用手机拍下了这美好的时光。突然,我在一个角落发现一个又大又红的草莓,xx正好在附近,我不想让这个草莓落入她的手里,就飞快地摘下草莓放入篮子里。我到处炫耀这个牙齿形状的草莓,高兴得手舞足蹈,这转转,那瞧瞧,弄得我眼都花了。

时间总是过的这么快,转眼间就要回家了,我们依依不舍地告别了东郊草莓基地,但我们的心还留在那儿。摘草莓的周记4

今天我非常兴奋起得很早,因为我和母亲要去参加我们班的摘草莓的活动。当我们来到集合点的时候,已经有几个小朋友在那里了。过了一会儿,同学和家长都来齐了。我们就分乘两辆车向目的地-固镇新马桥方向驶去。

大约过了一小时车子停了下来,我们都急忙冲下车向草莓基地冲去。原来草莓都是在大棚里生长的,我和母亲每人拿了一个篮子走进大棚。看着满地鲜红的草莓真叫人流口水,它们一个个躺在那里仿佛在等着我们去采摘。我看到每个草莓秧都接出很多果实,大家都在拣熟的和大个的摘。我在摘的过程中尽量小心翼翼的破坏它们。同学们都非常起劲一个个满头大汗。当我们正摘得起劲的时候只听外面有人喊集合喽。看着篮子里的草莓我们恋恋不舍地离开了。

我们到了一块空地吃烧烤,我们非常开心。我,沈君成,袁子骏,石昊荣,陈烨禹航,我们五家人分成一个小组吃烧烤。她们五个大人再烤吃的给我们吃。我们吃的有羊肉串,烤肠,烤干子,玉米棒,烤馍,骨肉相连,甜不辣。我们同学们吃饱了以后就去旁边爬山。我们一会儿爬上去,一会儿滑下来,我们玩了差不多一个小时左右她们也吃好了。我们听见了有人喊发绳子拔河比赛马上就要开始了,我们连忙滑下山跑过去。发绳子的阿姨说你们都要用手拉紧绳子不能松手。一声开始我们就用力的往后拉可是我们没有他们的劲大我们输了。正当我们玩地起劲的时候,突然听见有人喊有人喊回家了。我们真有点恋恋不舍的坐车回家了。摘草莓的周记5

上周末的天气很好,爸爸妈妈决定带我出去踏踏青,一路上我可开心了,很快就到了这次的目的地——江宁区汤山街道锁石村。

一下车,就看见了几个好久不见的小伙伴,原来这次是大人一起约好来这里摘草莓的。我和小伙伴们迫不及待的钻进了草莓棚,天啊!绿油油的草莓地,鲜红的小草莓像一个个小灯笼挂在上面,让人垂涎欲滴。我忍不住了,连忙摘了一个放进嘴里,好甜啊,真是美味极了!这时爸爸妈妈拿着小盒子各自采摘了起来,而我也连忙弯下腰,拨开叶子,仔细寻找,每每找到一个,我便轻轻的把草莓柄掐断,小心翼翼地放进盒子里。不一会儿,我们就摘了满满一盒,看着自己辛苦的劳动成果,我真的开心极了!

时间过得真快,到了该回家的时候了,我和小伙伴们依依不舍的道别,爸爸妈妈们也答应以后有空一定常带我们来这里。

再见了,小伙伴!再见了,草莓园!摘草莓的周记6

周末,春光明媚,妈妈和我,还有邻居阿姨和小姐姐,我们一起到东郊的草莓大棚去摘草莓。

我们的车在宽阔的马路上行驶。一路上风光无限,路两边的麦田绿油油的,一望无际。路边的柳枝也变绿了,在微风的吹拂下,绿绿的柳枝柔顺的飘向路中央,那整齐、柔美的样子,就好像它们受到了静电的吸引一般。

半个小时后,我们来到了草莓示范园。只见一个个草莓大棚整齐的排列在路的两边。大棚的主人站在自家大棚门前,热情地招呼着城里的客人。我们走进了一家。哇!好漂亮啊!绿绿的草莓叶间,红红的小草莓点缀其间,仔细看,其间还有些没有成熟、呈淡绿色的草莓,还有正盛开着的雪一样的、五瓣儿的草莓花。这真像是一幅美丽的画。

在这幅画里,最可爱的就属红红的草莓了,那诱人的颜色,香甜的气味,令人垂涎。吃一颗在嘴里,立刻感受到了它的香、甜、绵软,令人陶醉……

这么好吃的草莓,赶紧摘吧。因为我们来得比较早,所以一个个红红的草莓都呈现在眼前,采摘很方便。采摘过程中,总是忍不住时不时地吃上一两个,大棚的主人也很热情,还劝着我们吃呢!就这样,边采摘,边品尝,不一会儿就摘了满满一箱。于是,我们称重,付钱,临走,阿姨还送了我们一些大棚里种的香菜呢!

今天真是收获很大呀!往年我们能摘三、四斤,今天我和妈妈共摘了六斤六两呢!真是开心!摘草莓的周记7

周一,迎着和煦的春风,我们一家人高高兴兴地去摘草莓啦!

远远地,我们就闻到了草莓的清香,似乎连空气也变得香甜起来!一到草莓园,只见到处排列着大棚,我们挑了一个靠路边的大棚迫不及待地冲了进去。只见一个个穿着大红色外衣的草莓宝宝正躲在叶妈妈的怀里,害羞地望着我们呢!我不禁咽了一下口水。

开始摘草莓了,这可是我第一次亲手摘草莓哦!我的小心脏激动得“砰砰”直跳。我学着妈妈的样子,小心翼翼地摘着草莓,真怕一不小心就把草莓弄坏了!

我仔细地端详着这些草莓:有的穿着大红色的外衣,上面还有一层密密麻麻的“小芝麻”,凹凸不平的,好似红水晶一般透亮!让人垂涎欲滴。有的白里透着一点儿红,应该是还没有成熟吧。草莓不仅有漂漂亮亮的外衣,还有一顶绿色的小帽子呢,有了这顶帽子,草莓显得更加生机勃勃!

我忍不住将一个又大又红的草莓悄悄放进嘴里,哇塞,又甜又凉又爽口!还有种特殊的清香,和超市里卖的`就是不一样,我连忙将剩下的一半也一股脑儿塞进了嘴里。妈妈见我这幅馋相,直笑我是个吃货。

看着篮子里可爱的草莓小宝宝,我的心里真是比吃了蜜还甜!摘草莓的周记8

星期四,天气晴朗,阳光明媚,老师带领我们去常乐草莓基地摘草莓。虽然感觉很热,但一点儿也减少不了同学们去摘草莓的热情,他们个个兴奋极了,有的在和旁边的同学“叽叽喳喳”的说个不停,有的靠在窗边看风景,有的在车上伸头缩脑、望来望去,动个不停。

不一会儿,草莓基地到了,我们迫不及待地下了车。只见几个塑料蓬子整齐的排列着,像几条银蛇在宽阔的田野里游动。我们排着队进了篷子,咦?怎么都是些叶子?那些草莓到哪儿去了?轻轻扒开叶子一看,呀,原来那些草莓都在和我捉迷藏呢!忽然,一阵草莓的清香扑鼻而来,我深深地吸了口气,放眼望去,篷子里铺上了一层绿色的地毯,草莓花不多,零零星星点缀着,如同碧天里的星星。

我弯下腰,急切地寻找那些穿着红衣服,戴着绿帽子的“小娃娃”。嗯?怎么我的脚痒痒的,哦,原来是一片叶子在逗我呢!只见草莓张开笑脸,对着我,好像在说:“我是最大的草莓,你快来摘我吧!”我小心翼翼地摘了一个,感觉软软的,舒服极了!掀开草叶,草莓有的串在一起,像是一串小铃铛;有的羞答答地藏在叶子中间,好像一个害羞的小姑娘似的。

忽然,我眼睛一亮,呀,有一个又大又红的草莓,我跨过石阶,轻轻地摘下它,只见它似爱心形的,红色的外套上有“芝麻点”嵌着。我轻轻一闻,一股甜甜的清香扑鼻而来,好舒服呀!我美滋滋地把它放在马甲袋里,继续寻找其他的目标。

我们每人拎着自己的劳动成果,开开心心地回家。摘草莓的周记9

今日春光明媚,父母带我去郊外踏青摘草莓。

草莓可是我最爱吃的水果,可自己摘还是第一次呢,我们兴高采烈地出发了。爸爸开车到了长安县,路边有很多的白色塑料大棚,挂着牌子写着“奶油草莓”。我迫不急待地走进一个大棚里,领了一个小篮子开始摘草莓了。草莓的叶子绿油油的,叶片旁还有一朵朵的白白的小花,花蕊是淡淡的绿色,特别清新可爱。草莓果实挂在一个个细细的茎上,棚中的草莓有绿绿的、半白半红的,还有很多红彤彤的,让人垂涎欲滴。

农民伯伯嘱咐:“草莓果实很容易破,你要小心摘呀。”我点点头飞快摘了起来,很快就摘了满满一小筐。我咬了一口红红的草莓,呀!真甜。我发现劳动不仅带来了欢乐,也带来收获。今后,我会更加热爱劳动。摘草莓的周记10

星期天,我和爸爸妈妈去平顶山检查眼睛,在回家的路上我看到了路旁有一个草莓园。爸爸问我想不想去草莓园看一看,我欣喜若狂赶紧说:“当然想了,我可从来没看到草莓是在哪里长的?”赶紧和爸爸妈妈下车一起走向草莓园,准备亲手体验一下摘草莓的乐趣!

我蹦蹦跳跳的来到了草莓园里,这里有一个个又长又宽的温室,上面盖着白色透明的薄膜,温室有2米多高,我急忙趴在薄膜上往里看,里面种着一排排的草莓,有的开着白白的小花,有的已经长出了红红的草莓。大棚里的温度很闷热,有20多度呢!怪不得在还有些冷的春季能长出这红里透亮的草莓,看着鲜嫩多汁的草莓,我迫不及待的想把这些草莓摘下来。

我和爸爸妈妈拿着提篮争先恐后的钻进了大棚里,准备亲身体验一下摘草莓的乐趣。大棚里有一条条的细土堆,土堆上面种着一簇簇的草莓,一颗颗的草莓上有的长出了一个个鲜红鲜红的草莓,有的还在开着淡白色的小花,红白相间,十分好看!远远望去,深褐色的土地上一颗颗红草莓,就像是仙人撒落的一颗颗红宝石,星星点点,别有一番趣味

我们在一条条土埂之间寻着成熟的草莓,听种草莓的阿姨说有人刚来摘过,剩下的也不是太多了。一直往里走,突然看见了一簇草莓,它们一个个都像胖胖乎乎的小娃娃,互相拥抱在一起,又像几个红色的小铃铛,挂在一丛绿叶子下面,真是太有趣了!

我沉浸在摘草莓的乐趣中,不时的拿一个草莓放在嘴里,细细品味!不知不觉中已摘满了一小篮子,这可真是一次难忘的事情!

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