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随着农业信息化的快速发展,农业专家系统在农业生产中占有越来越重要的地位。然而,在农业专家系统的使用过程中,用户需要对相应专家系统中一系列的提问进行表述和提示性的选择,使用和操作比较复杂。本文介绍了基于嵌入式技术的便携式农业专家系统的图像采集功能及图像处理功能的软硬件实现方案,目的是简化农业专家系统的输入方法,即利用基于嵌入式的图像采集与处理技术对田间作业现场采集到的图像进行分析处理,提取虫害的特征作为相应农业专家系统的输入信息。用户只需通过现场简单的拍照,就可以得到虫害的特征,从而简化使用农业专家系统的操作步骤,提高表述的准确性,使用户在田间作业现场方便快捷地使用农业专家系统。本文的研究内容:1.对系统进行了总体的分析与设计。通过对多种ARM处理器以及摄像头的对比,选择了适用于本系统硬件设备:系统的硬件平台采用了飞凌公司的OK6410开发板,摄像头选用了中星微公司的ZC301摄像头。通过对图像采集与处理系统的分析,探讨了系统软件和图像处理软件的选择:系统软件选用了开源的嵌入式Linux操作系统,图像处理软件选用了具有良好移植性的OpenCV库。2.系统软件开发环境的构建。在宿主机中安装了Linux系统,并搭建了ARM-Linux交叉编译环境;嵌入式Linux系统向开发板的移植,包括引导程序Uboot的移植,Linux内核的配置、移植,根文件系统的创建;最后,对用于图像处理的OpenCV库进行了安装和配置。3.基于ARM-Linux的图像采集系统的实现。针对USB图像采集设备,移植了基于V4L的摄像头驱动程序。详述了V4L接口函数的数据结构和获取图像的方式,通过编写实时图像采集程序,实现了单帧图像的显示与存储,并对图像采集系统进行了测试,在开发板中实现了实时单帧图像的采集功能。4.基于OpenCV的图像处理技术的实现。着重介绍了基于形态学的图像处理的相关函数,在此基础上,通过OpenCV用函数与代码实现了图像的预处理、轮廓提取和目标识别。OpenCV库向ARM嵌入式平台的移植,详细介绍了OpenCV在ARM系统中的移植过程,以及图像处理模块在嵌入式平台上的实现。本文的创新之处:提出了一种新的人机交互方式——图像输入法。研究了基于嵌入式技术的便携式图像采集与处理系统,对田间农作物虫害图像进行实时的采集和处理,提取出虫害的特征作为相应农业专家系统的输入信息,简化使用农业专家系统的操作步骤,有助于农业专家系统普及应用。