發(fā)布時間：2018-06-04 17:48

  本文選題：圖像處理 + 最大穩(wěn)定極值區(qū)域　； 參考：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)人口在世界上最多,農(nóng)業(yè)是我國賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。我國的耕地面積僅占世界7%,卻要承載占世界1/5的人口。隨著我國老齡化趨勢的加劇,導(dǎo)致從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人口逐年下降,因此解決這一問題刻不容緩。隨著機(jī)器人技術(shù)和人工智能的發(fā)展,機(jī)器人進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域成為可能。引進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以有效的緩解當(dāng)前矛盾,在促進(jìn)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的同時解放有限的勞動力資源,還可以大大降低黃瓜的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)率。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的機(jī)械收獲需要自動檢測和計數(shù)樹冠的果實。由于顏色相似,形狀不規(guī)則,背景復(fù)雜等問題造成果實識別非常困難而難以執(zhí)行采摘動作。因此基于所有上述問題,在復(fù)雜背景下識別黃瓜是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在本文中,提出了一種基于紋理分析和顏色分析的技術(shù)用于檢測溫室中的黃瓜。RGB圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像和HSI圖像分別執(zhí)行算法。在第一階段進(jìn)行顏色分析以除去背景,例如土壤,樹枝和天空,同時保持盡可能多的綠色水果像素呈現(xiàn)黃瓜和葉子。同時,MSER和HOG應(yīng)用于灰度圖像中的紋理分析。通過MSER獲得候選區(qū)域,這些候選區(qū)域有的是包括黃瓜的候選區(qū)域。HOG+SVM用于區(qū)分黃瓜目標(biāo)和背景消除不是黃瓜的候選區(qū)域。為了進(jìn)一步消除非目標(biāo)區(qū)域,通過SIFT算法檢測關(guān)鍵點,根據(jù)SIFT的疏密特征確定黃瓜區(qū)域。然后,將顏色分析和紋理分析的結(jié)果合并以獲得候選黃瓜區(qū)域。最后階段應(yīng)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)操作以獲得完整的黃瓜。經(jīng)過以上操作后可以得到相較于一般分割方法更加精確的黃瓜輪廓,在農(nóng)業(yè)大棚中的自然光照環(huán)境下進(jìn)行測試識別率高于普通的分割方法,保證了農(nóng)業(yè)機(jī)器人后續(xù)的準(zhǔn)確采摘。
[Abstract]:China is a large agricultural country with the largest agricultural population in the world. Agriculture is the basic industry on which our country depends for survival. China's arable land accounts for only 7 percent of the world's population, but it is responsible for a fifth of the world's population. With the aggravation of the aging trend in China, the population engaged in agricultural production is decreasing year by year, so it is urgent to solve this problem. With the development of robot technology and artificial intelligence, it is possible for robots to enter the field of agricultural production. The introduction of agricultural robots to agricultural production can effectively alleviate the current contradictions, promote the development of the robot industry while liberating limited labor resources, but also greatly reduce the production costs of cucumber, improve productivity. The mechanical harvesting of agricultural robots requires automatic detection and counting of tree crown fruits. Because of similar color, irregular shape and complex background, fruit recognition is very difficult to carry out picking. Therefore, it is a challenging task to identify cucumber in complex background based on all the above problems. In this paper, a technique based on texture analysis and color analysis is proposed to detect the conversion of cucumber image into gray-scale image and HSI image in greenhouse. Color analysis is performed in the first phase to remove the background, such as soil, branches and sky, while maintaining as many green fruit pixels as possible to present cucumber and leaves. At the same time, MSER and HOG are applied to texture analysis in grayscale images. Candidate regions were obtained by MSER. These candidate regions include cucumber candidate regions. Hog SVM is used to distinguish between cucumber target and background elimination is not a cucumber candidate region. In order to eliminate the non-target region further, the key points were detected by SIFT algorithm, and the cucumber area was determined according to the density characteristics of SIFT. The results of color analysis and texture analysis were combined to obtain candidate cucumber regions. In the final stage, mathematical morphology was used to obtain the complete cucumber. After the above operation, the cucumber contour is more accurate than the general segmentation method, and the test recognition rate in the natural light environment in the agricultural greenhouse is higher than that in the ordinary segmentation method, which ensures the accurate picking of the agricultural robot.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S626;S642.2;TP391.41

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本文編號：1978257