本文關(guān)鍵詞：基于視覺的穴盤苗莖參數(shù)盤上檢測裝置研究　出處：《浙江理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：嫁接苗的選擇直接關(guān)系到自動嫁接機的工作效率和嫁接成功率,通過對苗莖參數(shù)的測量可為砧木和接穗的自動匹配嫁接提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本文開展了基于計算機視覺的苗莖參數(shù)檢測方法研究,并研制了一種苗莖參數(shù)自動檢測裝置,為苗莖的生長狀況的檢測、自動嫁接機的砧木和接穗的自動分選創(chuàng)造了條件。主要研究工作包括以下四個方面:1.嫁接苗檢測平臺總體設(shè)計。分析了平臺的功能與結(jié)構(gòu),整個平臺由圖像采集子系統(tǒng)、輔助測量子系統(tǒng)、運動控制子系統(tǒng)組成,并對各個子系統(tǒng)開展了部件選型分析研究。2.深度檢測方法研究。通過前期對穴盤苗尺寸特性調(diào)查和檢測工作空間的分析,提出了基于激光線高度和距離的幾何關(guān)系模型的深度檢測方法,結(jié)合CCD相機和一字激光器設(shè)計了一種深度檢測輔助裝置。經(jīng)過200組實驗,94.5%的測量結(jié)果與手工測量相差小于0.1mm誤差允許范圍,偏差大于0.1mm為5.5%。3.苗莖參數(shù)測量方法研究�；趯Σ杉拿缜o圖像的通道分離、閾值分割等預處理,開展了激光線的中心線提取、中心線的二次曲線擬合、擬合曲線與苗莖邊緣的交點提取等方法研究,以苗莖中軸線為界將苗莖分為左右兩個部分分析左右兩部分苗徑均值,計算得到苗莖值。經(jīng)過200組測試實驗并與手動測量進行比較,最大測量誤差為0.241mm,平均測量誤差為0.151mm。4.運動控制子系統(tǒng)研究。主要有機械臂運動學求導和電機運動控制,并采用分段運動控制的方法保證機械臂終端的運動軌跡精度。經(jīng)過100次實驗,從控制板發(fā)送指令到機械臂運動平均響應(yīng)時間為41.5ms。
[Abstract]:The selection of grafted seedlings is directly related to the efficiency of the automatic grafting machine and the success rate of grafting. The measurement of seedling stem parameters can provide data basis for automatic matching grafting of stock and scion. In this paper, the method of seedling stem parameter detection based on computer vision is studied. An automatic measuring device for seedling stem parameters was developed, which was used to detect the growth status of seedling stem. The automatic sorting of stock and scion of automatic grafting machine creates conditions. The main research work includes the following four aspects: 1. The overall design of grafted seedling detection platform. The function and structure of the platform are analyzed. The whole platform consists of image acquisition subsystem, auxiliary measurement subsystem and motion control subsystem. And to each subsystem type selection analysis research. 2. Depth detection method research. Through the previous investigation of the hole seedling size characteristics and the analysis of the test workspace. A depth detection method based on the geometric relationship model of laser line height and distance is proposed. A depth detection auxiliary device is designed by combining CCD camera and a word laser. The difference between the measurement results of 94.5% and manual measurement is less than 0.1 mm error allowable range. The deviation greater than 0.1 mm is 5.5 and 3.The method of measuring seedling stem parameters is studied. Based on the pretreatment of channel separation and threshold segmentation of collected seedling stem image, the centerline extraction of laser line is carried out. The conic fitting of the center line and the extraction of the intersection point between the fitting curve and the edge of the seedling stem were studied. The seedling stem was divided into two parts to analyze the mean seedling diameter of the right and left parts with the central axis of the seedling stem as the boundary. The maximum measurement error was 0.241 mm after 200 test groups and compared with manual measurement. The average measurement error is 0.151mm. 4. The research of motion control subsystem mainly includes kinematics derivation of manipulator and motor motion control. After 100 experiments, the average response time from the control board to the robot arm motion response time is 41.5 ms.The method of piecewise motion control is used to ensure the precision of the motion trajectory of the manipulator terminal, and the average response time from the control board to the robot arm motion is 41.5 ms.
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S223;TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：1440646