自然环境下柑橘采摘机器人识别定位系统研究

• 作者: 刘艳平 杨长辉 熊龙烨 王毅 许洪斌 赵万华
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 采摘机器人 目标识别 三维定位 YOLO V3 K-means
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 14-22,72
• 页数: 10页
• 分类号: TP391.4
• 字数: 6546字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.12.002

摘要

为了准确理解柑橘采摘机器人在自然环境下的作业场景,获取采摘目标及周围障碍物的位置信息,构建了基于卷积神经网络和Kinect V2相机的识别定位系统.首先,对采摘场景中的果树提出5类目标物分类准则,包含1类可采摘果实和4类障碍物目标;然后,在YOLO V3 (You only look once)卷积层模块中添加3层最大池化层,对预测候选框进行K-means聚类分析,增强模型对枝叶类物体特征的提取能力,实现采摘场景的准确理解;最后,采用Kinect V2相机的深度图映射得到采摘目标和障碍物的三维信息,并在自然环境下进行了避障采摘作业.实验结果表明,构建的识别定位系统对障碍物和可采摘果实的识别综合评价指数分别为83.6％和91.9％,定位误差为5.9mm,单帧图像的处理时间为0.4s,采摘成功率和避障成功率分别达到80.51％和75.79％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨长辉	西安交通大学机械工程学院	33	100	7.0	7.0
3	赵万华	西安交通大学机械工程学院	147	2284	28.0	38.0
4	许洪斌	重庆理工大学机械工程学院	48	236	9.0	12.0
5	王毅	重庆理工大学机械工程学院	27	70	5.0	7.0
8	熊龙烨	重庆理工大学机械工程学院	11	17	2.0	3.0
9	刘艳平	重庆理工大学机械工程学院	4	11	2.0	3.0