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仿形喷雾的最终目的就是提高农药的利用率，而果树仿形检测技术是实现仿形喷雾的基础。通过超声波传感器测距，可以指导喷头的运动，通过图像处理可以计算出果树的一系列形态结构参数，根据这些参数可以决定喷雾量，从而实现仿形喷雾。基于以上目的，本文的主要研究内容及结论包括：分析了超声波测距原理和超声波对果树漏测和误测的原因。设计了仿形距离检测机构和仿形距离检测系统软件。以不同对象进行了测距试验。如果只从某一棵果树来分析，能够根据一定的分量阈值将果树从背景中分割出来，但是由于每棵果树之间的差异较大，同一个算法不能够对所有果树都有一致的结果。分别基于频域和空域研究了果树图像的滤波算法，通过比较滤波效果和滤波耗时，得出的有效滤波算子是循环均值滤波。分别利用灰度模型、RGB模型和HSV模型对果树图像进行了分割试验，并且比较各种有效图像分割方法的准确率和耗时。发现采用分段线性灰度变换后的灰度图像进行分割的效果比直方图均衡化的效果好。采用膨胀运算可以较好地去除残留背景。但无论采用哪种结构元素矩阵，都不能完全去除果树残留背景。定义了基于机器视觉的树叶稀密程度和冠幅的概念和相应的计算原理。采用分形理论中的离散分数布朗随机场数学模型对图像进行处理。通过分析仿形喷雾的果树参数和喷雾参数之间的相互关系，指出了原始距离分别和树叶稀密程度、相对冠幅之间都有关联作用。