在果园管理工作中疏花为果园主要费工、费时环节之一,目前主要以传统手工疏花作业为主,存在成本高、效率低、劳动强度大等问题。因此,研发智能化的疏花装置用以替代人工疏花,来提升现代果园疏花作业的工作效率。本文从我国果园种植特性出发,采用机械理论分析与试验相结合的方法,研制了基于视觉技术智能化疏花装置系统,并通过室内和生产试验优化了疏花装置的关键参数。本文主要内容为:（1）通过对现代果园模式的调查,结合果园疏花要求,确定了疏花方案。为了识别果枝上的花朵,研发并搭建了花朵信息采集系统。对苹果树与桃树的花朵特性进行分析,研究了苹果树和桃树枝条的力学特性,选用疏花胶条材料为赛钢板POM棒与尼龙棒,确定了疏花轴以液压作为动力系统,并对其变量闭式柱塞泵、电机、液压马达以及辅助部件设计选型。（2）为了得出采集信息的花瓣面积占比,开发了两种有效的花类识别算法:第一,利用Opencv花类识别算法对图像预处理,并将每个花瓣轮廓累加得出花瓣面积,进而计算出花瓣面积占比;第二,利用基于图元像素值的非线性回归的花类识别算法,即以图元像素值为自变量的花类识别算法,该算法以图元的RGB值为变量,构建一个非线性的图元分类函数,再通过最小二乘法转化为一个无约束优化问题,经过最优化计算得到最优解,即为分类器中的系数值,最终实现对每个基本图元的数值化表示。为了实现了疏花作业自动化,利用Python软件设计了GUI显示页面,介绍其组成部分与工作原理;开发相关程序用于控制相机状态、整理并传输花瓣信息至下位机。（3）针对疏花装置行驶操作复杂,利用无线遥控器将工作指令传输至单片机,通过单片机内四个高级定时器TIM1输出PWM波分别控制两个驱动电机工作,简化了装置的行驶操作流程,提高了工作效率。为了实现对疏花轴马达转速的调整,利用编码器将转轴转速输出为脉冲,通过AB相对脉冲数据进行采集并发送至CAN通信,完成了转轴转速检测并呈现在GUI页面;上位机通过CAN通信发送指令至单片机转速控制模块并进行输出控制。（4）为了确定疏花装置定量参数,便于开展疏花试验研究,对马达两种转向下疏花轴转速进行重复测试,得出马达在正转与反正转速相同,选马达正转进行试验分析;研究不同光源强度对图像采集与视频采集的识别准确率的影响,得出在条形光源为6、环形光源为8时识别效果最佳。利用艾普数显测力计对三种胶条材料击打力进行测量,确定疏花胶条材料。为了确定疏花效果最佳参数,在手动模式下探究了不同的胶条间隔（4 cm与5 cm）以及疏花轴转速（1-10 r/s）对仿真树疏除率的影响,通过对试验结果的对比分析,得知最优参数组合是胶条间隔为4 cm、发送转速为6-8r/s。针对在自动疏花模式下不能精准调控疏花轴转速,引进补偿系数K调控疏花轴转速,并通过多次试验验证,确定了疏花作业在不同的花瓣面积占比区间,最优K值范围。