基于线结构光视觉的番茄重叠果实识别定位方法研究

• 作者: 冯青春 杨庆华 王秀 程伟 荀一
• 来源期刊: 中国农业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 番茄采摘机器人 线结构光 立体视觉 果实遮挡
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 页码范围: 100-106
• 分类号: TP242.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.11841/j.issn.1007-4333.2015.04.13

摘要

为实现番茄自动化采收,针对温室光照条件多变、背景复杂及果实簇生遮挡的特征,构建了基于线结构光视觉的番茄果实识别定位视觉系统,并提出了一种针对簇生重叠果实的区域分割方法.在(2R-G-B)色差模型下利用动态阈值分割,提取成熟果实区域;计算亮度渐变梯度向量,采用灰度重心法提取结构光条纹中心线;基于线结构光立体测量原理,在光条纹扫描视场过程中实时获取成熟果实表面三维信息,并映射形成果实表面与相机光心距离深度图像,实现簇生重叠果实区域的立体分割;基于果实表面激光条纹点空间坐标拟合果实外接球体,获取果实形态和空间坐标信息;试验结果表明,视觉系统单次识别测量耗时2.8s,果实直径测量误差小于6 mm,果实与摄像机中心距测量误差小于8 mm.