基于機(jī)器視覺(jué)的蘋果自動(dòng)套袋關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究于1982年始于京都大學(xué)，此后短短的20多年里以收獲、移植、噴灑、套袋等為目的各種機(jī)器人得到了廣泛的研究。機(jī)器視覺(jué)在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用研究是世界各國(guó)都加緊研究的課題，有兩個(gè)難點(diǎn)方面持續(xù)是關(guān)注的對(duì)象:(1)照明可能不均勻;(2)作物隨機(jī)性的生長(zhǎng)致使一些果實(shí)被遮蓋不見(jiàn)?；跈C(jī)器視覺(jué)的蘋果套袋機(jī)器人可以對(duì)蘋果幼果進(jìn)行識(shí)別與定位，從而引導(dǎo)機(jī)械臂對(duì)幼果進(jìn)行套袋處理。研究自動(dòng)套袋機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)加快農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究進(jìn)程、增加農(nóng)業(yè)機(jī)器

2、人種類、改變目前主要依靠人工進(jìn)行套袋的現(xiàn)狀具有重要的意義。
　　本文以蘋果的幼果為研究對(duì)象，針對(duì)自然環(huán)境下采集的可見(jiàn)光圖像，對(duì)幼果進(jìn)行圖像識(shí)別與立體視覺(jué)定位的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、蘋果幼果圖像預(yù)處理。對(duì)采集到的蘋果幼果圖像進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較和分析了多種圖像分割的方法，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，Otsu分割算法計(jì)算簡(jiǎn)便，處理速度較快，分割效果較好，基于機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)要能夠滿足各種復(fù)雜環(huán)境的實(shí)時(shí)性的考慮，

3、本文的圖像分割算法采用了Otsu分割算法。
　　2、蘋果幼果圖像的識(shí)別。在預(yù)處理的基礎(chǔ)上，對(duì)蘋果幼果圖像進(jìn)行識(shí)別，首先利用改進(jìn)后的連通域標(biāo)記算法對(duì)預(yù)處理后的蘋果幼果圖像進(jìn)行標(biāo)記并標(biāo)號(hào)，進(jìn)一步去除不符合要求的小面積，減少干擾，然后對(duì)圖像進(jìn)行輪廓提取，利用圓形度這一形狀特征量識(shí)別出蘋果幼果，并進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)記。
　　3、蘋果幼果的視覺(jué)定位。本文利用了MATLAB標(biāo)定工具箱對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，并運(yùn)用Census變換的匹配算法對(duì)雙目攝像頭