化学农药的喷施是农业生产中防治病虫害的重要手段,目前受喷药手段、器械及其参数配置的限制,我国农药的有效利用率较低,且缺乏对喷雾施药的沉积参数及雾滴粒径分布情况等喷雾质量的快速检测方法。目前针对喷雾质量检测的方式有很多,如基于光学仪器的粒径分布情况检测,基于光谱成像技术的药液沉积检测,基于传感器技术的沉积量检测等,但这些检测方法或设备昂贵,不易操作,或不易移动,不适于田间检测,且检测参数单一。为了解决喷雾质量的快速检测与评价等问题,本文搭建了喷雾质量的检测系统硬件,并进行了基于水敏试纸的机器视觉算法设计,完成了对包括雾滴覆盖率和覆盖密度在内的喷雾沉积参数以及雾滴粒径分布的检测。论文主要研究内容包括:(1)在分析国内外喷雾质量检测方法研究现状的基础上,确定了基于机器视觉的喷雾质量检测方案;(2)根据喷药雾滴体积微小且不易分辨的特点,选取了易于布放、显色对比明显的水敏试纸收集雾滴,利用工业相机和智能手机先后搭建了水敏试纸的图像采集平台,完成了喷雾质量检测硬件系统的搭建,并对图像采集系统进行标定,以校正镜头畸变;(3)利用HALCON机器视觉软件对喷雾质量主要参数的机器视觉算法进行了优化改进,应用动态阈值法解决了雾滴覆盖率求取时常见的图像亮度不均匀导致的二值化困难问题;应用基于圆形度的循环开操作分割方法将粘连的雾滴区域进行分割操作,解决了其对雾滴计数及覆盖密度求取的干扰;应用Huber算法将雾滴区域拟合为圆,求取粒径,并搭建了基于气动系统的液滴生成装置,向水敏试纸滴加液滴,并利用高速摄影系统得到液滴空中的真实粒径,建立其与机器视觉方法得到的水敏试纸上液滴粒径的校正方程,以提高雾滴粒径的检测精度;(4)通过喷雾质量检测试验,得出本文应用的方法对雾滴覆盖率的检测结果较固定阈值法及分块阈值法的检测结果分别相对高出7.59%和5.49%。本文所述的雾滴覆盖率检测结果与人工计数相比较,平均相对误差为2.87%。与市面上已经应用的大疆雾滴分析仪比较覆盖率较其平均高出0.52%。将本文粒径检测结果与激光粒径仪的结果进行对比各参数相对误差平均为9.64%。本文应用机器视觉针对喷雾质量检测方法的研究将为喷雾质量的快速评价奠定基础。