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文檔簡介
1、葡萄樹修剪是調整果樹生長與結果關系,促進豐產、穩(wěn)產的關鍵環(huán)節(jié)。目前剪枝作業(yè)仍以人工操作為主,機械化水平低,勞動強度大,果農迫切需要更加高效省力的設備。因此研究葡萄冬剪作業(yè)的自動化、智能化設備具有重要意義。
本文以具有三年樹齡的籬架式Y形巨峰葡萄樹為研究對象,針對其溫室種植環(huán)境設計了一種基于機器視覺的葡萄樹冬剪機器人系統(tǒng);依據(jù)該系統(tǒng)的圖像采集方法,研究實驗室環(huán)境下的葡萄樹芽點識別及剪枝點定位算法,為進一步開發(fā)葡萄樹冬剪機器人
2、系統(tǒng)奠定基礎。主要研究內容及成果如下:
(1)設計了一種適用于三年以上樹齡的籬架式Y形葡萄樹冬剪機器人系統(tǒng),包括自動導航車載平臺、圖像采集箱、整枝模塊、剪枝模塊,能夠自主行走,實現(xiàn)葡萄樹預整枝,進而利用機器視覺開展冬剪作業(yè)。
(2)在實驗室環(huán)境下搭建圖像采集平臺,采用CCD單目攝像機采集葡萄樹枝彩色圖像。選用B通道將彩色圖像轉換為灰度圖像,經過濾波、閾值分割、形態(tài)學閉運算等預處理操作后獲取葡萄樹枝二值圖像。<
3、br> (3)采用并行細化算法實現(xiàn)樹枝骨架提取,通過對比形態(tài)學細化算法、Zhang細化算法以及Rosenfeld細化算法的應用效果,選擇Rosenfeld細化算法提取葡萄樹枝骨架圖像。
(4)選用Harris算子檢測葡萄樹枝骨架圖像中的芽點,對115幅不同角度的實驗樣本圖像檢測得到的芽點平均正檢率為76.5%,平均識別率為66.4%。利用所識別的芽點信息,提出一種適用于籬架式Y形葡萄樹的剪枝點定位算法,實驗結果表明,
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