本文關(guān)鍵詞： 柑橘 采摘 識別 深度信息 球截線 特征提取　出處：《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2017年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對柑橘果、葉、枝對象具有球體、片體和細(xì)柱體不同的三維幾何特征,提出一種識別柑橘果實(shí)的深度球截線方法。首先提出了球形果實(shí)特征提取的深度球截線方法的基本原理和關(guān)鍵參數(shù),進(jìn)而分別針對枝上果、葉孤立和貼碰區(qū)域提出了孤立果實(shí)的特征提取算法和貼碰果實(shí)的特征提取算法,得到了復(fù)雜枝環(huán)境下的深度數(shù)據(jù)處理與果實(shí)識別策略,并綜合根據(jù)Intel Real Sense F200型深度傳感器參數(shù)、柑橘果實(shí)尺寸、近景探測范圍、數(shù)據(jù)預(yù)處理與特征提取需要完成了深度球截線方法的參數(shù)確定。大量室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,深度球截線方法對孤立果實(shí)提取的平均成功率為97.8%,貼碰區(qū)域內(nèi)果實(shí)提取的平均成功率為76%,而復(fù)雜枝環(huán)境的果實(shí)提取綜合成功率為63.8%。該深度球截線的識別方法僅利用有限的深度數(shù)據(jù)點(diǎn),在保證原始數(shù)據(jù)精度的同時(shí)降低了運(yùn)算量和果實(shí)特征提取復(fù)雜性,能有效應(yīng)對果葉遮擋問題,實(shí)現(xiàn)對貼碰果葉的有效區(qū)分,對柑橘果實(shí)具有良好的適應(yīng)性,為采摘機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的果實(shí)識別與定位提供了新的技術(shù)思路。
[Abstract]:Citrus fruits, leaves and branches have different 3D geometric characteristics of sphere, lamina and fine cylinder. In this paper, a method to identify the depth spherical section of citrus fruit is proposed. Firstly, the basic principle and key parameters of the deep spherical truncation method for extracting the characteristics of the spherical fruit are presented, and then the fruit on the branch is separately targeted. In this paper, the feature extraction algorithm of isolated fruit and the feature extraction algorithm of fruit are proposed, and the deep data processing and fruit recognition strategy under complex branch environment are obtained. And according to the parameters of Intel Real Sense F200 depth sensor, citrus fruit size and close-range detection range. Data preprocessing and feature extraction need to complete the determination of parameters of the depth spherical truncation method. A large number of laboratory experiments show that the average success rate of the deep spherical truncation method for isolated fruit extraction is 97.8%. The average success rate of fruit extraction was 76%, while that of fruit extraction in complex branch environment was 63.8%. In order to ensure the accuracy of the original data and reduce the complexity of operation and fruit feature extraction, it can effectively deal with the fruit leaf occlusion problem, achieve the effective discrimination of the fruit leaves, and have a good adaptability to citrus fruit. It provides a new technique for fruit recognition and location of picking robot in complex environment.
【作者單位】： 江蘇大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51475212) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20151339) 江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目(16KJA210002) 江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(PAPD)
【分類號】：TP242;TP391.41
【正文快照】： 引言識別定位是采摘機(jī)器人的核心技術(shù),而快速準(zhǔn)確地提取采摘目標(biāo)特征是果實(shí)識別的前提[1-3]。由于傳統(tǒng)的基于可見光圖像識別的定位方法在實(shí)時(shí)性、重疊對象分割和光照敏感性上存在著局限性,研究者陸續(xù)進(jìn)行了其他途徑的探索,其中利用深度信息進(jìn)行果實(shí)的識別定位成為研究熱點(diǎn)。近

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本文編號：1469496