油茶是中國特有的高品質(zhì)油料作物,在國家油料安全戰(zhàn)略中具有重要地位。本文針對現(xiàn)有油茶果采摘方式效率低、成本高,制約油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題,結(jié)合國內(nèi)外果實采摘研究經(jīng)驗,提出了一種基于機(jī)器視覺的油茶果采摘方案,重點研究了油茶樹主枝干識別與重構(gòu),為完成油茶果自動采摘提供了視覺基礎(chǔ)。本文的研究內(nèi)容包括:(1)提出了一種基于機(jī)器視覺的油茶果振動式采摘方案。傳統(tǒng)果實采摘主要采用識別果實,單個采摘方式,本文針對油茶生長特性提出識別枝干,振動采摘的方案,簡化采摘流程,提高油茶果采摘效率。(2)搭建了一套雙目視覺系統(tǒng),以獲取油茶樹的枝干圖像。該系統(tǒng)由已標(biāo)定的平行雙目相機(jī)構(gòu)成,是實現(xiàn)空間定位的硬件基礎(chǔ)。(3)提出了油茶樹主枝干識別重構(gòu)算法流程。對雙目圖像進(jìn)行立體匹配以獲取枝干視差圖;使用基于閾值的分割方法分離視差圖前景與背景;使用一種改進(jìn)的并行快速細(xì)化算法對分割結(jié)果進(jìn)行處理,生成枝干骨架;根據(jù)骨架像素點鄰域特征去除毛刺,以保持原樹枝結(jié)構(gòu);檢測骨架關(guān)鍵點,并以此對枝干分級重構(gòu),得到枝干模型。研究表明,振動式采摘方案具有效率高,易實現(xiàn)等優(yōu)點。本文主要解決油茶果振動采摘過程中枝干識別、定位和重構(gòu)等問題,為整個油茶自動...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 果實采摘發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 枝干識別發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.3 立體覺技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 總體設(shè)計方案
    2.1 采摘方案
    2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.3 采摘流程
    2.4 識別重構(gòu)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 雙目視覺系統(tǒng)
    3.1 相機(jī)成像模型
    3.2 雙目視覺系統(tǒng)
    3.3 相機(jī)標(biāo)定方法
        3.3.1 線性標(biāo)定方法
        3.3.2 非線性標(biāo)定方法
    3.4 立體匹配算法
        3.4.1 立體匹配的約束條件
        3.4.2 立體匹配算法
    3.5 本章小結(jié)
第四章 圖像處理算法
    4.1 視差圖分割
    4.2 骨架提取
        4.2.1 圖像預(yù)處理
        4.2.2 細(xì)化算法
        4.2.3 去除毛刺
    4.3 枝干重構(gòu)
        4.3.1 尋找關(guān)鍵點
        4.3.2 分級重構(gòu)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果
    5.1 相機(jī)標(biāo)定
    5.2 立體匹配
    5.3 圖像分割
        5.3.1 閾值分割
        5.3.2 膨脹填充
        5.3.3 去除空洞
    5.4 骨架提取
        5.4.1 單像素細(xì)化
        5.4.2 去除毛刺
    5.5 枝干重構(gòu)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3781218