基于機器視覺的蘋果自動套袋關鍵技術研究.pdf

1、農業(yè)機器人的研究于1982年始于京都大學，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器人得到了廣泛的研究。機器視覺在農業(yè)機器人的應用研究是世界各國都加緊研究的課題，有兩個難點方面持續(xù)是關注的對象:(1)照明可能不均勻;(2)作物隨機性的生長致使一些果實被遮蓋不見。基于機器視覺的蘋果套袋機器人可以對蘋果幼果進行識別與定位，從而引導機械臂對幼果進行套袋處理。研究自動套袋機器人的視覺系統(tǒng)對加快農業(yè)機器人的研究進程、增加農業(yè)機器

2、人種類、改變目前主要依靠人工進行套袋的現狀具有重要的意義。
　　本文以蘋果的幼果為研究對象，針對自然環(huán)境下采集的可見光圖像，對幼果進行圖像識別與立體視覺定位的關鍵技術展開研究。主要的研究內容如下:
　　1、蘋果幼果圖像預處理。對采集到的蘋果幼果圖像進行預處理，通過實驗結果比較和分析了多種圖像分割的方法，實驗驗證表明，Otsu分割算法計算簡便，處理速度較快，分割效果較好，基于機器人視覺系統(tǒng)要能夠滿足各種復雜環(huán)境的實時性的考慮，

3、本文的圖像分割算法采用了Otsu分割算法。
　　2、蘋果幼果圖像的識別。在預處理的基礎上，對蘋果幼果圖像進行識別，首先利用改進后的連通域標記算法對預處理后的蘋果幼果圖像進行標記并標號，進一步去除不符合要求的小面積，減少干擾，然后對圖像進行輪廓提取，利用圓形度這一形狀特征量識別出蘋果幼果，并進行自動標記。
　　3、蘋果幼果的視覺定位。本文利用了MATLAB標定工具箱對攝像機進行標定，并運用Census變換的匹配算法對雙目攝像頭