香蕉是世界四大水果之一,在世界水果中占有極其重要的位置。目前我國香蕉果園的管理缺少信息化的支撐手段。如何自動(dòng)獲取香蕉的重要生長參數(shù),提高種植園的科學(xué)管理水平,是亟待解決的關(guān)鍵問題。香蕉假莖是提供支撐、輸送養(yǎng)分的關(guān)鍵器官,能較直觀的反映香蕉植株的長勢,也是較容易實(shí)現(xiàn)快速檢測的部位。本文選擇香蕉假莖作為研究對象,采用便攜低成本的KinectV2深度傳感器作為測量設(shè)備,研究了快速測量假莖莖寬和莖高的方法,可為果園實(shí)現(xiàn)信息化果蔬管理提供技術(shù)手段。針對香蕉假莖的特點(diǎn)和果園環(huán)境等因素的影響,將KinectV2架設(shè)于香蕉假莖正前方即主視圖視角進(jìn)行原始數(shù)據(jù)采集。針對香蕉假莖莖寬,分別在距離香蕉假莖0.5m、0.7m、0.9m、1.0m處獲取原始的深度圖像和彩色圖像。針對香蕉假莖莖高,分別在3m、4m、5m的距離下獲取原始深度圖像和彩色圖像。首先對原始深度圖像和彩色圖像通過空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為彩色點(diǎn)云信息。然后采用Kd-tree建立各點(diǎn)之間的空間拓?fù)潢P(guān)系,并對點(diǎn)云法向量進(jìn)行估算。接著采用深度圖像ROI提取方法對點(diǎn)云的復(fù)雜背景進(jìn)行分割。在點(diǎn)云縮減方面,對比了點(diǎn)云邊界提取和體素下采樣算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明體素下采樣算... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

KinectV2內(nèi)部結(jié)構(gòu)

廣西大學(xué)（工學(xué)碩士）學(xué)位論文基于KinectV2的香蕉植株特征檢測技術(shù)的研究213.1深度圖像到三維點(diǎn)云之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通過KinectV2中獲取的深度圖像不能夠直接表示三維空間下的坐標(biāo)關(guān)系，因此需要進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換工作。首先采集的深度圖像屬于像素坐標(biāo)系如圖3-2所示。圖像中的每個(gè)點(diǎn)用(Ui,Vi)表示，在像素坐標(biāo)系下，Ui和Vi分別表示該像素位于像素坐標(biāo)系的第幾行第幾列。由于像素坐標(biāo)系下的坐標(biāo)只包含該像素行列信息不具備任何的物理意義，因此本文還需引入具備實(shí)際物理尺寸意義的圖像坐標(biāo)系x-y如圖3-3所示，并將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為圖像坐標(biāo)。圖3-2像素坐標(biāo)系圖3-3圖像坐標(biāo)系Fig.3-2PixelcoordinatesystemFig.3-3Imagecoordinatesystem設(shè)圖像坐標(biāo)系中的原點(diǎn)坐標(biāo)為Oi為在像素坐標(biāo)系下坐標(biāo)為(U0,V0)，dx與dy代表每個(gè)像素的實(shí)際物理尺寸，x軸和y軸分別與u軸v軸平行。對應(yīng)的像素坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：(3-1)寫做矩陣表達(dá)式為：(3-2)對應(yīng)的逆矩陣為：00xuudxyvvdyì=+í=+00101011001udxuxvvydyéùêúéùêúéùêúêúêú=êúêúêúêúêúêúêúêú

廣西大學(xué)（工學(xué)碩士）學(xué)位論文基于KinectV2的香蕉植株特征檢測技術(shù)的研究213.1深度圖像到三維點(diǎn)云之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通過KinectV2中獲取的深度圖像不能夠直接表示三維空間下的坐標(biāo)關(guān)系，因此需要進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換工作。首先采集的深度圖像屬于像素坐標(biāo)系如圖3-2所示。圖像中的每個(gè)點(diǎn)用(Ui,Vi)表示，在像素坐標(biāo)系下，Ui和Vi分別表示該像素位于像素坐標(biāo)系的第幾行第幾列。由于像素坐標(biāo)系下的坐標(biāo)只包含該像素行列信息不具備任何的物理意義，因此本文還需引入具備實(shí)際物理尺寸意義的圖像坐標(biāo)系x-y如圖3-3所示，并將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為圖像坐標(biāo)。圖3-2像素坐標(biāo)系圖3-3圖像坐標(biāo)系Fig.3-2PixelcoordinatesystemFig.3-3Imagecoordinatesystem設(shè)圖像坐標(biāo)系中的原點(diǎn)坐標(biāo)為Oi為在像素坐標(biāo)系下坐標(biāo)為(U0,V0)，dx與dy代表每個(gè)像素的實(shí)際物理尺寸，x軸和y軸分別與u軸v軸平行。對應(yīng)的像素坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：(3-1)寫做矩陣表達(dá)式為：(3-2)對應(yīng)的逆矩陣為：00xuudxyvvdyì=+í=+00101011001udxuxvvydyéùêúéùêúéùêúêúêú=êúêúêúêúêúêúêúêú

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于RGB-D相機(jī)的運(yùn)動(dòng)平臺實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位模型與方法研究[D]. 趙強(qiáng).中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所) 2017
[2]蔬菜工廠化育苗的智能管理與綜合評價(jià)研究[D]. 趙有生.吉林大學(xué) 2011
[3]中國香蕉生產(chǎn)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)研究[D]. 夏勇開.海南大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于RANSAC的點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征提取[D]. 游俊甫.東華理工大學(xué) 2015
[2]光柵圖像矢量化技術(shù)研究[D]. 劉玉蘭.首都師范大學(xué) 2005



本文編號：3245542