基于多源圖像融合的收獲目標(biāo)準(zhǔn)確定位研究.pdf

1、江蘇大學(xué)博士學(xué)位論文基于多源圖像融合的收獲目標(biāo)準(zhǔn)確定位研究姓名：李明喜申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程指導(dǎo)教師：毛罕平20080901江蘇大學(xué)博士學(xué)位論文：基于多源圖像融合的收獲目標(biāo)準(zhǔn)確定位研究(4)以多源傳感器圖像融合為背景，討論了像素級多源圖像的融合問題。針對番茄可見光圖像和近紅外圖像的特點，提出了基于主分量分析和提升小波變換的多源圖像快速融合算法(PCALWT)。在融合原理上考慮了多源圖像的成像機(jī)理，兼顧了圖像的空頻分布情況

2、，在融合操作時根據(jù)融合目的引入多源圖像的細(xì)節(jié)信息，從而表現(xiàn)出更強(qiáng)的針對性和實用性。實驗結(jié)果表明PCALWT融合算法得到的融合圖像自然，符合人類視覺特性，融合結(jié)果有利于對圖像作進(jìn)一步分析、理解和識別。(5)在自然生長狀態(tài)下，存在果實與背景的顏色差異不大，且整個果實表面色彩不一致的成熟番茄，針對這種目標(biāo)物和其它生物體用顏色閾值難以分割或分割出的目標(biāo)輪廓缺失嚴(yán)重的情況，利用近紅外光譜和可見光譜各自有效的生物信息，采用多光譜圖像融合技術(shù)使收獲目

3、標(biāo)的輪廓特征信息得到修正和補(bǔ)全。就成熟番茄的選擇性收獲而言，選取園形度、凹度、面積比等形狀特征和均勻度紋理特征等特征量對番茄進(jìn)行識別和生長狀態(tài)判別。(6)在目標(biāo)定位上，提出了雙目彩色圖像信息和近紅外圖像信息融合的三維定位方法，解決了多目標(biāo)圖像特征匹配的不確定問題。即從雙目定位的幾何模型出發(fā)，在雙目匹配搜索中，提取多源傳感融合圖像的番茄凸殼有效形心點，采用極線約束、唯一性約束進(jìn)行立體視覺圖像的特征點及其鄰域灰度相關(guān)的雙向匹配，利用體視原理

4、獲取唯一被測目標(biāo)的空間坐標(biāo)。(7)研究了收獲目標(biāo)空間定位誤差的補(bǔ)償方法。將雙目立體視覺技術(shù)恢復(fù)出來的成熟番茄空間坐標(biāo)與該成熟番茄的實際空間坐標(biāo)進(jìn)行比較，在定位誤差分析的基礎(chǔ)上，采用遺傳和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法(GABP)修正成像過程中的測距誤差，對測試樣本進(jìn)行仿真試驗，結(jié)果表明收獲目標(biāo)空間定位的絕對誤差X和Y值均可控制在(05)衄之間，Z坐標(biāo)值可以控制在(07)mill之間，達(dá)到了番茄收獲機(jī)器人的定位精度要求。(8)設(shè)計了基于多源圖像融合收獲目標(biāo)