成熟柑橘識別與樹干輪廓提取方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展和農(nóng)業(yè)勞動力成本的迅速上升以及人口老齡化趨勢的不斷加快，農(nóng)業(yè)勞動力的匱乏將成為許多國家共同面對的問題。目前果園收獲作業(yè)的機械化、自動化成為人們最為關(guān)注的熱點問題之一。開展果實采摘機器人研究，不僅對于適應(yīng)市場需求、降低勞動強度、提高經(jīng)濟效率有著一定的現(xiàn)實意義，而且對于追蹤世界農(nóng)業(yè)新技術(shù)、促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步、加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有著重大的意義。
　　對智能化果實采摘機器人而言，如何對目標(biāo)進(jìn)行實時、準(zhǔn)確的識別提取是

2、個關(guān)鍵問題。本研究作為成熟柑橘采摘機器視覺系統(tǒng)的一部分，在分析國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對柑橘樹干、外形輪廓及成熟柑橘識別方法進(jìn)行研究。本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　(1)采用一種自適應(yīng)二值化方法提取出柑橘果樹的外形及樹干輪廓。首先，將輸入的柑橘圖像灰度化；其次，對圖像進(jìn)行自適應(yīng)二值化，消除了圖像中的背景干擾；然后經(jīng)過中值濾波、形態(tài)學(xué)處理后，對目標(biāo)輪廓設(shè)定周長閾值，并通過該閾值對二值化后圖像中出現(xiàn)的輪廓進(jìn)行篩選。通過該方法，

3、能很好的提取出輪廓，為后續(xù)的機器人采摘提供了目標(biāo)物信息。
　　(2)提出一種基于顏色特征的成熟柑橘識別方法。選擇利用顏色特征來對成熟柑橘進(jìn)行識別。基于顏色特征的果實識別方法的基本原理是先提取果實樣本的顏色特征直方圖，然后利用提取到的顏色直方圖去尋找、匹配具有相同(相似)顏色的果實，從而達(dá)到對果實進(jìn)行識別的目的。由于成熟柑橘與背景及未成熟柑橘在顏色上存在明顯差異，基于色彩的識別算法有效的去除了圖像中其他背景因素的干擾，果實的識別率高