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《东北林业大学》 2019年
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地空两用农林信息采集机器人机器视觉系统研究

房银杰  
【摘要】:在当今社会,机器视觉技术发展迅速并不断向各个行业延伸。本文利用机器视觉技术,以蓝莓果实作为检测对象,以地空两用农林信息采集机器人作为搭载平台,对农林信息采集机器人的机器视觉系统进行了设计并对图像处理及数据提取算法进行了研究。针对农林作物生长状态信息监测这一实际问题,完成了地空两用农林信息采集机器人机器视觉系统的软硬件设计。所设计机器视觉系统具有体积小,质量轻,兼容性好等优点,可以完成对蓝莓果实的生长状态信息采集的任务。针对机器视觉系统空间定位的问题,建立了以摄像头为坐标原点的空间坐标系,并设计了实际距离测量算法及空间坐标变换算法。所设计算法对实际距离及物体的空间坐标测量结果误差很小,可满足实际需求。针对蓝莓果实生长状态信息(尺寸、成熟度、产量等)采集的问题,研究了基于机器视觉的图像处理算法(图像预处理算法、图像分割算法、基于Canny边缘检测的分水岭算法、蓝莓果实生长状态信息处理算法),完成了蓝莓果实尺寸测量,成熟度检测和产量预估工作。为了验证机器视觉系统的性能,进行了系统测试实验,实验结果表明所设计的机器视觉系统对蓝莓果实的识别效果良好,在野外环境下,算法对蓝莓果实的产量预估结果相对蓝莓果实的实际产量的最大相对误差不超过13%。可见所设计的机器视觉系统可在自然环境下完成对蓝莓果实的信息采集,所采集的数据具有较高的准确性和可靠性。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP391.41;TP242

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【参考文献】
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