實(shí)時(shí)測(cè)量蘋(píng)果體尺對(duì)蘋(píng)果綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)和蘋(píng)果分級(jí)具有參考價(jià)值。針對(duì)我國(guó)蘋(píng)果果園現(xiàn)有種植問(wèn)題,擬解決蘋(píng)果無(wú)接觸估測(cè)體尺問(wèn)題,以用于指導(dǎo)生產(chǎn)。本文以智能手機(jī)為圖像采集工具,采用機(jī)器視覺(jué)配合小尺寸標(biāo)定板,探索蘋(píng)果體尺參數(shù)(蘋(píng)果長(zhǎng)、寬、質(zhì)量、體積)的測(cè)量方法。對(duì)測(cè)量過(guò)程中的蘋(píng)果圖像矯正、蘋(píng)果體尺檢測(cè)、估測(cè)模型建立等技術(shù)進(jìn)行研究,最終建立基于移動(dòng)端的體尺參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)圖像采集與預(yù)處理。在圖像采集階段使用手機(jī)采集蘋(píng)果樣本圖像,每個(gè)蘋(píng)果攝取兩幅接近垂直的側(cè)視圖像。在圖像的預(yù)處理階段,根據(jù)智能手機(jī)相機(jī)的結(jié)構(gòu)特性,使用校準(zhǔn)模型對(duì)攝取圖像進(jìn)行矯正。并使用一種基于局部背景區(qū)域的分割方法獲取圖像ROI區(qū)域;(2)體尺參數(shù)提取。在蘋(píng)果外形特征提取階段,除常規(guī)指標(biāo)如長(zhǎng)度、寬度、投影面積、果形外,提取蘋(píng)果投影網(wǎng)格參數(shù)。本文所說(shuō)的網(wǎng)格參數(shù)是在圖像ROI區(qū)域上繪制6等分虛擬網(wǎng)格,這些虛擬網(wǎng)格的長(zhǎng)度統(tǒng)稱(chēng)為網(wǎng)格參數(shù)。使用一種小尺寸棋盤(pán)標(biāo)定板,計(jì)算智能手機(jī)采集圖像中實(shí)際值與像素值之間的比例尺,用以計(jì)算外觀特征在三維世界坐標(biāo)下的長(zhǎng)度,使結(jié)果更具絕對(duì)性。其中長(zhǎng)、寬擬合回歸結(jié)果R²值分別為...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 果實(shí)外觀特征檢測(cè)
        1.2.2 果實(shí)分選檢測(cè)研究
        1.2.3 機(jī)器視覺(jué)助力水果體積檢測(cè)
        1.2.4 畸變矯正提升測(cè)量精度
        1.2.5 移動(dòng)視覺(jué)擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景
    1.3 研究方法與技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
第2章 蘋(píng)果體尺參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與方法
    2.1 蘋(píng)果體尺檢測(cè)系統(tǒng)
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 蘋(píng)果圖像采集平臺(tái)搭建
        2.2.2 機(jī)器視覺(jué)處理平臺(tái)搭建
        2.2.3 蘋(píng)果體尺遠(yuǎn)程計(jì)算平臺(tái)搭建
    2.3 蘋(píng)果體尺實(shí)際測(cè)量
        2.3.1 蘋(píng)果尺寸測(cè)量
        2.3.2 蘋(píng)果質(zhì)量與體積測(cè)量
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于機(jī)器視覺(jué)方法的蘋(píng)果體尺測(cè)量
    3.1 攝像機(jī)標(biāo)定
        3.1.1 四種坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換
        3.1.2 張正友攝像機(jī)標(biāo)定法
        3.1.3 標(biāo)定結(jié)果
    3.2 圖像矯正
    3.3 顏色空間
    3.4 圖像濾波
    3.5 圖像分割
        3.5.1 Chroma King Technique圖像分割
        3.5.2 分割結(jié)果
    3.6 比例尺計(jì)算
    3.7 蘋(píng)果投影面積測(cè)量
    3.8 虛擬網(wǎng)格繪制與測(cè)量
    3.9 最小接矩形法測(cè)量蘋(píng)果尺寸
    3.10 蘋(píng)果果形檢測(cè)分析
    3.11 本章小結(jié)
第4章 不同蘋(píng)果體積、質(zhì)量估測(cè)模型比較分析
    4.1 主成分分析數(shù)據(jù)降維
        4.1.1 主成分分析基本原理
        4.1.2 主成分分析步驟
    4.2 BP網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)
        4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理
        4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        4.2.3 激勵(lì)函數(shù)
        4.2.4 損失函數(shù)
        4.2.5 優(yōu)化函數(shù)
    4.3 數(shù)據(jù)劃分
    4.4 對(duì)比模型設(shè)計(jì)
    4.5 使用主成分分析數(shù)據(jù)降維
    4.6 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?br>    4.7 結(jié)果與分析
    4.8 本章小結(jié)
第5章 蘋(píng)果體尺測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)架構(gòu)
    5.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
        5.2.1 本地上傳圖像
        5.2.2 圖像預(yù)處理
        5.2.3 蘋(píng)果體尺計(jì)算與返回結(jié)果
    5.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    5.4 系統(tǒng)界面
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3761662