隨著農(nóng)業(yè)人口的減少和人口老齡化的日益加劇,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里的裝置自動化研究成為了越來越重要的方向。番茄是我國栽培范圍較廣、經(jīng)濟價值較高的作物之一,其人工采摘過程成本較高且效率較低下,成為制約該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。在此背景下,本文提出了一種以LabVIEW2011為開發(fā)工具,基于視覺信息理論的番茄果實自動識別和定位系統(tǒng)的研究方法。本文主要進行了以下方面的研究:1)分析了攝像機成像的幾何模型。討論圖像坐標系（u,v）、攝像機坐標系（X_C,Y_C,Z_C）和世界坐標系（X_W,Y_W,Z_W）之間的轉(zhuǎn)換方法。比較了傳統(tǒng)法、兩步法、自標定方式等標定方法之后,采用張正友標定法完成了雙目攝像機的標定,獲取了攝像機的內(nèi)外參數(shù),計算出視覺系統(tǒng)的畸變系數(shù)、旋轉(zhuǎn)矩陣R、平移向量t,為圖像采集及坐標獲取做好準備。2)研究了基于顏色和形態(tài)特征的番茄圖像信息獲取方法。分別處理田間拍攝和實驗室條件下的番茄果實圖片,利用高斯濾波有效消除了圖像噪聲,討論了三種顏色模型下的自然條件及實驗室條件番茄果實及背景顏... 

【文章來源】：佳木斯大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 計算機視覺技術(shù)在果實采摘中的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容
2 理論基礎(chǔ)及系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 顏色模型基礎(chǔ)
        2.1.1 番茄成熟度的顏色判別
        2.1.2 顏色模型及其轉(zhuǎn)換
    2.2 計算機視覺技術(shù)的主要方法
        2.2.1 計算機視覺理論框架
        2.2.2 計算機視覺系統(tǒng)組成
    2.3 本章小結(jié)
3 攝像機標定
    3.1 概述
    3.2 單攝像機標定方法
        3.2.1 標定板制作
        3.2.2 標定過程及實驗結(jié)果分析
    3.3 雙目攝像機標定方法
    3.4 本章小結(jié)
4 番茄識別系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 虛擬儀器技術(shù)及LabVIEW語言簡介
        4.1.1 LabVIEW語言的特點
        4.1.2 NI-IMAQ Vision
    4.2 番茄圖像采集及圖像預(yù)處理
        4.2.1 圖像采集
        4.2.2 圖像預(yù)處理
    4.3 圖像分割
        4.3.1 顏色模式選取
        4.3.2 二值化處理
        4.3.3 番茄圖像的形態(tài)學(xué)處理及成熟度判定
        4.3.4 番茄圖像邊緣提取
        4.3.5 番茄圖像定位系統(tǒng)設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測試與實驗
    5.1 識別定位系統(tǒng)構(gòu)成及實驗設(shè)計
        5.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成
        5.1.2 實驗設(shè)計
    5.2 軟件界面設(shè)計及測試
    5.3 識別實驗及結(jié)果分析
    5.4 定位實驗及結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于圖像處理的番茄識別方法[J]. 方政,胡曉輝,陳永,李蘭鳳.  浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[2]采收成熟度對番茄貯藏品質(zhì)的影響[J]. 趙彤,于思晗,韋強,黃漫青.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2015(07)
[3]基于顏色特征和極端學(xué)習(xí)機的番茄成熟度識別[J]. 張亞麗.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(07)
[4]采摘機器人果實識別的多源圖像配準[J]. 馮娟,劉剛,王圣偉,馬曉丹,周薇.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(03)
[5]基于視覺顯著性改進的水果圖像模糊聚類分割算法[J]. 陳科尹,鄒湘軍,熊俊濤,彭紅星,郭艾俠,陳麗娟.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(06)
[6]番茄貯藏保鮮技術(shù)[J]. 康玨,左嚞偉.  四川農(nóng)業(yè)科技. 2013(01)
[7]基于機器視覺的獼猴桃果實目標提取研究[J]. 武濤,袁池,陳軍.  農(nóng)機化研究. 2012(12)
[8]采摘機械手對擾動荔枝的視覺定位[J]. 熊俊濤,鄒湘軍,陳麗娟,蔡偉亮,彭紅星.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(14)
[9]采摘機器人振蕩果實動態(tài)識別[J]. 呂繼東,趙德安,姬偉,陳玉,沈惠良,張穎.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2012(05)
[10]改進的快速Otsu自適應(yīng)分割算法及其應(yīng)用[J]. 陳濱,田啟川.  計算機應(yīng)用研究. 2012(04)

碩士論文
[1]基于雙目立體視覺系統(tǒng)的設(shè)施農(nóng)業(yè)作物位置信息獲取[D]. 申川.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3093808