成熟柑橘識(shí)別與樹干輪廓提取方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力成本的迅速上升以及人口老齡化趨勢(shì)的不斷加快，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的匱乏將成為許多國(guó)家共同面對(duì)的問題。目前果園收獲作業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化成為人們最為關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。開展果實(shí)采摘機(jī)器人研究，不僅對(duì)于適應(yīng)市場(chǎng)需求、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效率有著一定的現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)于追蹤世界農(nóng)業(yè)新技術(shù)、促進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步、加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程有著重大的意義。
　　對(duì)智能化果實(shí)采摘機(jī)器人而言，如何對(duì)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的識(shí)別提取是

2、個(gè)關(guān)鍵問題。本研究作為成熟柑橘采摘機(jī)器視覺系統(tǒng)的一部分，在分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)柑橘樹干、外形輪廓及成熟柑橘識(shí)別方法進(jìn)行研究。本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　(1)采用一種自適應(yīng)二值化方法提取出柑橘果樹的外形及樹干輪廓。首先，將輸入的柑橘圖像灰度化；其次，對(duì)圖像進(jìn)行自適應(yīng)二值化，消除了圖像中的背景干擾；然后經(jīng)過中值濾波、形態(tài)學(xué)處理后，對(duì)目標(biāo)輪廓設(shè)定周長(zhǎng)閾值，并通過該閾值對(duì)二值化后圖像中出現(xiàn)的輪廓進(jìn)行篩選。通過該方法，

3、能很好的提取出輪廓，為后續(xù)的機(jī)器人采摘提供了目標(biāo)物信息。
　　(2)提出一種基于顏色特征的成熟柑橘識(shí)別方法。選擇利用顏色特征來對(duì)成熟柑橘進(jìn)行識(shí)別?；陬伾卣鞯墓麑?shí)識(shí)別方法的基本原理是先提取果實(shí)樣本的顏色特征直方圖，然后利用提取到的顏色直方圖去尋找、匹配具有相同(相似)顏色的果實(shí)，從而達(dá)到對(duì)果實(shí)進(jìn)行識(shí)別的目的。由于成熟柑橘與背景及未成熟柑橘在顏色上存在明顯差異，基于色彩的識(shí)別算法有效的去除了圖像中其他背景因素的干擾，果實(shí)的識(shí)別率高