收獲機(jī)器人成熟番茄視覺(jué)識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正朝著規(guī)?；⒍鄻踊?、精確化方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的成本迅速上升，勞動(dòng)力不足的現(xiàn)象日趨明顯，農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注。本研究針對(duì)番茄收獲過(guò)程中的視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)存在的問(wèn)題(室外作業(yè)光照變化，實(shí)時(shí)性要求)，對(duì)番茄收獲機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)作如下研究： (1)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。闡述了雙目視覺(jué)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的軟硬件組成與設(shè)計(jì)；介紹了本課題的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)了圖像采集的實(shí)驗(yàn)方案。 (2)圖像預(yù)處理。通

2、過(guò)實(shí)驗(yàn)比較彩色圖像銳化處理的幾種算法，得出采用Prewitt算子有較好的邊緣增強(qiáng)效果。并提出了去除圖像中噪聲的多種濾波算法，實(shí)驗(yàn)證明，中值濾波算法計(jì)算簡(jiǎn)便，處理時(shí)間相對(duì)較少，基于機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的考慮，本論文作者選用了中值濾波算法。 (3)圖像的分割識(shí)別。根據(jù)比較各種顏色模型的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合機(jī)器人視覺(jué)的特點(diǎn)，本研究選擇能把亮度信息從顏色中分離的HSI和YUV兩顏色空間作為顏色分割的模型，并以此提出了HSI顏色模型色調(diào)直方圖統(tǒng)計(jì)

3、的雙閾值方法和基于YUV顏色空間色差閾值分割方法。其中，本文作者首次提出了將基于YUV顏色空間的分割方法應(yīng)用于成熟番茄識(shí)別，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該方法有很好的分割效果，且具有較好的實(shí)時(shí)性。 (4)圖像分類和特征提取。本文作者提出腐蝕加膨脹的算法以及種子填充算法消除對(duì)成熟番茄分割后殘留的噪聲。在特征提取中，提取了面積和質(zhì)心兩個(gè)特征，其中質(zhì)心特征的提取是為后面的目標(biāo)定位研究做準(zhǔn)備。 (5)根據(jù)所提出的算法，在VisionC++6.0環(huán)