美国白蛾是世界性检疫害虫,自1979年传入我国辽宁省丹东地区之后,其危害面积呈逐年增加的趋势,对农作物、林木、果树等造成了严重的危害,已严重威胁到林业资源的长期可持续发展。为了有效地应对白蛾对生态环境造成的严重危害,本文进行了美国白蛾幼虫网幕喷药机器人的视觉伺服控制系统设计,本设计可以适应美国白蛾网幕分布不规则的特点,根据网幕深度信息,控制PWM实现了精准变量喷药,该系统可以有效提高农药利用率,减少农药对环境的污染,同时可降低劳动强度。主要的研究内容如下:(1)视觉伺服控制系统的视觉设计:使用相机实现对美国白蛾幼虫网幕的图像采集,利用中值滤波和梯度锐化的方法对采集的图像进行去噪和图像增强处理,然后使用选择性搜索的方法得到候选区域,根据设定的阈值用卷积神经网络(CNN)模型对其评分,将网幕从图片中提取出来。(2)视觉伺服控制系统的控制设计:根据美国白蛾幼虫网幕分布不规则的特点,提出了一种逐行扫描的方法,定位图像中网幕精确位置,通过建立坐标系标定网幕的实际位置,根据网幕的密集程度控制系统PWM,对网幕进行精准变量喷药。(3)系统实验测试:使用实验样机和仿真树进行了精准变量喷药实验测试,确定了占空比和流量、压力的定性关系;其次进行光照强度和风速实验,确定光照强度和风速对系统图像采集及精准变量喷药的影响。通过实验确定了视觉伺服控制系统的工作条件,结果表明,视觉伺服控制系统实现了精准变量喷药,对目标的覆盖率达到90%以上。