苹果采摘机器人视觉系统研究进展

发布时间：2019-08-08 13:33

【摘要】：视觉系统是苹果采摘机器人最重要的组成部分之一,它在一定程度上决定了苹果采摘机器人完成采摘任务的质量及速度。为明确苹果采摘机器人视觉系统所面临的挑战及未来研究方向,该文首先对世界各国现有苹果采摘机器人的研究情况从视觉传感器类型、视觉系统硬件组成、采摘成功率及作业时间等方面进行了概述,然后分别对现有苹果采摘机器人视觉系统中苹果图像分割方法、受着色度、光照、表面阴影、振荡、重叠及遮挡等影响下的苹果目标的识别与定位方法、苹果采摘机器人视觉系统对枝干等障碍物的识别方法以及视觉系统中双目视觉技术立体匹配问题进行了综述,进一步分析了苹果采摘机器人视觉系统中存在的问题,指出视觉系统结构的优化、视觉系统中智能算法的优化、提高视觉系统的实时性、振荡苹果目标的识别与定位、视觉系统受振动影响时苹果目标的识别与定位及提高视觉系统的性价比等方面将成为未来重点研究方向,为深入研究苹果采摘机器人视觉系统提供参考。
[Abstract]:Vision system is one of the most important components of apple picking robot, which determines the quality and speed of apple picking robot to a certain extent. In order to clarify the challenges and future research directions of apple picking robot vision system, this paper first summarizes the research situation of apple picking robot in the world from the aspects of vision sensor type, hardware composition of vision system, picking success rate and operation time, and then summarizes the apple image segmentation methods in the existing apple picking robot vision system, which are subjected to chromaticity, light, surface shadow and oscillations. The methods of apple target recognition and location under the influence of overlap and occlusion, the recognition methods of branches and other obstacles by apple picking robot vision system and the stereo matching of binocular vision technology in vision system are reviewed. The problems existing in the vision system of apple picking robot are further analyzed, and the optimization of visual system structure, the optimization of intelligent algorithm in vision system and the real-time performance of visual system are further analyzed. The recognition and location of oscillatory apple targets, the recognition and positioning of apple targets affected by vibration, and the improvement of the performance-price ratio of visual systems will become the key research directions in the future, which will provide a reference for the further study of apple picking robot vision system.
【作者单位】： 西北农林科技大学机械与电子工程学院;
【基金】：陕西省自然科学基金资助(2014JQ3094) 陕西省农业科技创新与攻关项目(2016NY-157) 中央高校基本科研业务经费(2452016077)
【分类号】：TP242;TP391.41

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本文编号：2524398