农药喷洒是提高农业产量和病虫防治的有效途径,但是由于施药机械和施药技术的落后,环境污染和农药浪费问题越来越突出,制约了农药喷洒的进一步发展和应用。农药在线混合的目标是改善农药混合效果,提高农药使用效率,减少农药对环境和人畜的伤害。随着人们对环境和食物的要求越来越高,农药在线混合技术受到越来越多的关注。因此,农药在线混合技术具有重要的科学研究和实际应用价值。使用高速摄影法对在线混合过程进行拍摄,具有精度高、非入侵、瞬时性好等优点,对在线混合效果分析是十分重要的。多视觉技术能够采集到不同方向的在线混合状态,利用不同维度信息可以极大地提高流体图像数据采集的有效性和准确性,为农药在线混合效果研究提供了一个新途径。本文以农药在线混合两相流流态为研究对象,基于多视觉技术对农药在线的图像采集、数据处理、混合效果评价等进行了研究,主要完成了以下工作:(1)搭建了基于多视觉传感的农药在线混合试验系统。该系统由在线混合系统和图像采集系统组成,可以进行变流量和变浓度农药在线混合试验,并可以同时采集到两个垂直视觉的农药在线混合图像。使用此系统进行了变流量变浓度50种工况下的多视觉农药在线混合试验,可以看出在不同工作条件下两个视觉的农药在线混合状态具有不同的特征。(2)进行多视觉传感的农药在线混合试验图像的采集、在线混合图像在算法应用前的预处理。根据所采集的农药在线混合图像数据特征,采用了利用图像邻近像素具有高度相关性的FMM图像修复算法去除高光亮斑;采用标准网格标定方法近似计算由于光线偏折而造成的图像失真的畸变系数;以及对图像进行简单缩放以提高算法效果和移除对均匀性无关的平均亮度值的图像均值消减归一化方法。(3)提出了基于多视觉传感的农药在线混合均匀性分析方法并进行验证。该方法主要借助了卷积神经网络局部感受野和共享权重思想以及人类对于均匀性的定义或描述,采用网格搜索方式选取感受野子图,对两个视觉的感受野子图分别进行PCA学习,利用模型学习出的特征相似性进行多视觉农药在线混合均匀性的计算,最后并将提出的方法设计成分析软件。不同工况下多视觉农药在线混合均匀性试验结果表明,不同主成分特征系数的分布具有一定的聚类效果,两个视觉的不均匀性值具有一定的相关性,随着水流量的增加和混药浓度的增加,农药在线混合效果具有一定的改善趋势。本文的研究验证了基于多视觉传感的农药在线混合效果测量和评价的有效性,为农药在线混合效果的测量与评价提供了一个新途径。