依據(jù)筍芽出土狀態(tài)的選擇性收獲是目前白蘆筍公認(rèn)的最佳收獲方式。針對采收過程中機(jī)器視覺識別筍尖存在筍尖與壟面紋理和顏色相近等識別難題,本研究提出了一種變尺度感興趣區(qū)域（ROI）檢測方法,融合圖像色域變換、直方圖均值化、形態(tài)學(xué)和紋理濾波等技術(shù),研究了筍尖識別與精準(zhǔn)定位方法;在定位多筍尖坐標(biāo)基礎(chǔ)上,提出了多筍芽的采收路徑優(yōu)化方法,解決了因采收路徑不合理導(dǎo)致的采收效率低的問題。首先,通過機(jī)器人視覺系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集采收區(qū)域圖像并進(jìn)行RGB三通道高斯濾波,采用HSV色域變換并進(jìn)行直方圖均值化處理。在此基礎(chǔ)上,對筍尖、土壤進(jìn)行特征聚類分析,根據(jù)筍芽抽發(fā)程度研究變尺度ROI檢測方法,對采集圖像中筍尖的形態(tài)學(xué)以及筍尖和土壤的紋理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,設(shè)定筍尖的似圓度閾值,并參考紋理特征參數(shù),判定筍尖位置,計(jì)算其幾何中心,獲得筍尖輪廓中心坐標(biāo)。其次,為實(shí)現(xiàn)白蘆筍的高效采收,根據(jù)多目標(biāo)點(diǎn)與集箱點(diǎn)的位置分布,本研究設(shè)計(jì)了一種基于多叉樹遍歷的采收路徑優(yōu)化算法,以獲得多個(gè)目標(biāo)筍尖的最優(yōu)采收路徑。最后,搭建采收機(jī)器人試驗(yàn)平臺開展了筍尖定位與采收驗(yàn)證性試驗(yàn)。結(jié)果表明,視覺系統(tǒng)對白蘆筍的識別率可達(dá)98.04%,筍尖輪廓中心坐標(biāo)的定... 

【文章來源】：智慧農(nóng)業(yè)(中英文). 2020,2(04)

【文章頁數(shù)】：14 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 機(jī)器視覺系統(tǒng)及筍芽定位算法
    2.1 機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)成
    2.2 系統(tǒng)工作原理
    2.3 畸變矯正
    2.4 圖像采集及預(yù)處理
    2.5 筍尖圖像特征聚類分析
    2.6 變尺度ROI的筍尖定位方法
3 多筍尖采收路徑優(yōu)化
    3.1 采收路徑分析
    3.2 路徑規(guī)劃決策樹構(gòu)建
    3.3 全局最優(yōu)路徑規(guī)劃算法
4 試驗(yàn)與結(jié)果分析
    4.1 試驗(yàn)平臺搭建
    4.2 白蘆筍識別準(zhǔn)確率試驗(yàn)
    4.3 白蘆筍圖像坐標(biāo)定位精度試驗(yàn)
    4.4 采收路徑優(yōu)化結(jié)果分析
    4.5 白蘆筍采收率試驗(yàn)
5 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]溫室番茄收獲機(jī)器人選擇性收獲作業(yè)信息獲取與路徑規(guī)劃研究[D]. 王新忠.江蘇大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于單目視覺的環(huán)境特征提取與位姿估計(jì)算法研究[D]. 馮劍鋒.浙江理工大學(xué) 2018



本文編號：3148307