基于機(jī)器視覺的蘋果自動套袋關(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)器視覺在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)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(guān)注的對象:(1)照明可能不均勻;(2)作物隨機(jī)性的生長致使一些果實被遮蓋不見?；跈C(jī)器視覺的蘋果套袋機(jī)器人可以對蘋果幼果進(jìn)行識別與定位，從而引導(dǎo)機(jī)械臂對幼果進(jìn)行套袋處理。研究自動套袋機(jī)器人的視覺系統(tǒng)對加快農(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象，針對自然環(huán)境下采集的可見光圖像，對幼果進(jìn)行圖像識別與立體視覺定位的關(guān)鍵技術(shù)展開研究。主要的研究內(nèi)容如下:
　　1、蘋果幼果圖像預(yù)處理。對采集到的蘋果幼果圖像進(jìn)行預(yù)處理，通過實驗結(jié)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(jī)器人視覺系統(tǒng)要能夠滿足各種復(fù)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(yù)處理的基礎(chǔ)上，對蘋果幼果圖像進(jìn)行識別，首先利用改進(jìn)后的連通域標(biāo)記算法對預(yù)處理后的蘋果幼果圖像進(jìn)行標(biāo)記并標(biāo)號，進(jìn)一步去除不符合要求的小面積，減少干擾，然后對圖像進(jìn)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(jìn)行自動標(biāo)記。
　　3、蘋果幼果的視覺定位。本文利用了MATLAB標(biāo)定工具箱對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，并運用Census變換的匹配算法對雙目攝像頭