發(fā)布時(shí)間：2020-12-15 09:10

　　近幾年,智慧農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化提出了更高的要求,農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為自動(dòng)化技術(shù)的典型代表應(yīng)運(yùn)而生,對(duì)其視覺(jué)系統(tǒng)功能的完善是成功完成農(nóng)業(yè)采摘的前提條件,但是自然場(chǎng)景中生長(zhǎng)的果實(shí)存在多種生存狀態(tài),到目前為止,自然場(chǎng)景下目標(biāo)果實(shí)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)的研究仍然不完善。本文主要以北方種植范圍較廣的成熟的蘋(píng)果果實(shí)為研究對(duì)象,對(duì)自然場(chǎng)景下蘋(píng)果果實(shí)的檢測(cè)相關(guān)技術(shù)展開(kāi)研究。目前,對(duì)于無(wú)遮擋蘋(píng)果果實(shí)的檢測(cè)及定位技術(shù)已經(jīng)成熟,但對(duì)于自然光照影響下的遮擋和重疊果實(shí)的現(xiàn)象,采摘機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)尚不能準(zhǔn)確的對(duì)目標(biāo)果實(shí)進(jìn)行判斷,導(dǎo)致精度不高、效率低下等。為了解決這些問(wèn)題,本文對(duì)自然場(chǎng)景下不同狀態(tài)的蘋(píng)果果實(shí)檢測(cè)定位相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究,提出了解決方法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）自然場(chǎng)景下,蘋(píng)果果實(shí)生長(zhǎng)位置存在差異,導(dǎo)致蘋(píng)果果實(shí)所受光照強(qiáng)度也存在巨大差異,引起相機(jī)不能及時(shí)適應(yīng)光照強(qiáng)度變化而造成采集圖像質(zhì)量變差。本文采用光照強(qiáng)度與彩色圖像中的顏色特征具有一定的相關(guān)性,對(duì)自然場(chǎng)景下果實(shí)所處區(qū)域的光照強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè),輔助矯正相機(jī)參數(shù),得到質(zhì)量較好的機(jī)器視覺(jué)圖像,提高蘋(píng)果果實(shí)檢測(cè)率。（2）自然場(chǎng)景下重疊生長(zhǎng)的蘋(píng)果果實(shí)的檢... 

【文章來(lái)源】：西安工程大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自然場(chǎng)景下的蘋(píng)果果園

學(xué)者 Schertz 和 Brown 于 20 世紀(jì) 60 年代提出的[10,11]，他們?cè)谘芯恐刑岢隽斯麑?shí)和其他外界環(huán)境對(duì)紅外光和可見(jiàn)光的反射程度不一樣，采用該特點(diǎn)可以準(zhǔn)確檢測(cè)目標(biāo)果實(shí)的位置[12,13]。由于自然場(chǎng)景本身具有的復(fù)雜性和難以控制等因素，導(dǎo)致果實(shí)區(qū)域的檢測(cè)與定位受到多方面因素的影響，主要包括自然光照的影響、果實(shí)重疊的影響以及枝葉遮擋的影響等，眾多學(xué)者對(duì)于這些現(xiàn)象進(jìn)行了大量的研究，并得出了許多具有可借鑒性的科研成果。1.4.1 光照強(qiáng)度影響下果實(shí)目標(biāo)檢測(cè)與定位研究現(xiàn)狀生長(zhǎng)在自然場(chǎng)景中的果樹(shù)因外界環(huán)境多變而導(dǎo)致樹(shù)上生長(zhǎng)的果實(shí)很容易受到光照強(qiáng)度變化的影響，導(dǎo)致采集的圖像中出現(xiàn)不同程度的暗區(qū)域或者是陰影的現(xiàn)象，這樣容易使得目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確率下降。例如，光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)時(shí)，果實(shí)表面對(duì)強(qiáng)光產(chǎn)生反射，果實(shí)表面會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)光影響下的白色表面區(qū)域，改變了果實(shí)本身的顏色，如圖 1-2 所示；光照正常時(shí)，因?yàn)樘?yáng)光隨著時(shí)間的改變而發(fā)生移動(dòng)現(xiàn)象，果實(shí)表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的陰影影響，如圖 1-3 所示；在光照強(qiáng)度較弱時(shí)，會(huì)導(dǎo)致果實(shí)表面整體形成暗區(qū)域或者大部分呈現(xiàn)出比較暗的現(xiàn)象，如圖1-4所示，對(duì)于這些現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)光照問(wèn)題分別進(jìn)行了不同的研究。

如圖 1-2 所示；光照正常時(shí)，因?yàn)樘?yáng)光隨著時(shí)間的改變而發(fā)生移動(dòng)現(xiàn)象，果實(shí)表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的陰影影響，如圖 1-3 所示；在光照強(qiáng)度較弱時(shí)，會(huì)導(dǎo)致果實(shí)表面整體形成暗區(qū)域或者大部分呈現(xiàn)出比較暗的現(xiàn)象，如圖1-4所示，對(duì)于這些現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)光照問(wèn)題分別進(jìn)行了不同的研究。圖 1-2 光照強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí)的蘋(píng)果果實(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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[2]局部遮擋物體的輪廓修復(fù)算法研究[D]. 李晶晶.南昌航空大學(xué) 2014
[3]基于圖像的水稻病蟲(chóng)害分割算法研究[D]. 刁廣強(qiáng).浙江理工大學(xué) 2014
[4]果蔬采摘機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)研究及系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 付中軍.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[5]自然場(chǎng)景下蘋(píng)果檢測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 覃香.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：2918035