【摘 要】
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灵武长枣作为宁夏地区的重要经济林果,受到了当地的大力发展,所以每年的栽种面积也逐步增加。为了减少传统低效的人工采摘的劳动量,实现高效的自动采摘势在必行,本文采用双目
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灵武长枣作为宁夏地区的重要经济林果,受到了当地的大力发展,所以每年的栽种面积也逐步增加。为了减少传统低效的人工采摘的劳动量,实现高效的自动采摘势在必行,本文采用双目立体视觉原理重点研究了自动采摘时灵武长枣识别与定位技术问题。本文的研究内容及结果如下:1、研制开发了基于双目立体视觉的三维重建平台,包括提出了一种改进的Tsai的相机标定方法,实现了 SURF算法、极线约束特征点稀疏匹配和基于区域生长的稠密匹配。2、根据灵武长枣外形是一个椭球面的基本特性,提出了基于随机采样一致性(RANSAC)框架下的灵武长枣识别与定位方法。在统计出HSV空间下图像的颜色直方图、枣的几何尺寸与外形轮廓的基础上,利用感兴趣区域初步提取灵武长枣,从点云中采样9个点并采用最小二乘法来拟合灵武长枣外形的二次曲面方程,根据系数计算二次曲面不变量、判断二次曲面类型。结合椭球面特征值求解轴长半径与中心点的坐标,以此确定灵武长枣在三维空间中的位置与姿态,实现灵武长枣识别与定位方法。最后通过分组实验,对尺寸误差、定位精度以及识别的成功率等方面进行了综合评价。从三维点云层面上,本文基于双目立体视觉为灵武长枣的识别与定位提出了一种新思路。实验中可以正确分割出灵武长枣的点云,验证了新思路在林果采摘机器人的应用上具备可行性。
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