枝上柑橘果实深度球截线识别方法
本文关键词: 柑橘 采摘 识别 深度信息 球截线 特征提取 出处:《农业机械学报》2017年10期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对柑橘果、叶、枝对象具有球体、片体和细柱体不同的三维几何特征,提出一种识别柑橘果实的深度球截线方法。首先提出了球形果实特征提取的深度球截线方法的基本原理和关键参数,进而分别针对枝上果、叶孤立和贴碰区域提出了孤立果实的特征提取算法和贴碰果实的特征提取算法,得到了复杂枝环境下的深度数据处理与果实识别策略,并综合根据Intel Real Sense F200型深度传感器参数、柑橘果实尺寸、近景探测范围、数据预处理与特征提取需要完成了深度球截线方法的参数确定。大量室内试验结果表明,深度球截线方法对孤立果实提取的平均成功率为97.8%,贴碰区域内果实提取的平均成功率为76%,而复杂枝环境的果实提取综合成功率为63.8%。该深度球截线的识别方法仅利用有限的深度数据点,在保证原始数据精度的同时降低了运算量和果实特征提取复杂性,能有效应对果叶遮挡问题,实现对贴碰果叶的有效区分,对柑橘果实具有良好的适应性,为采摘机器人在复杂环境下的果实识别与定位提供了新的技术思路。
[Abstract]:Citrus fruits, leaves and branches have different 3D geometric characteristics of sphere, lamina and fine cylinder. In this paper, a method to identify the depth spherical section of citrus fruit is proposed. Firstly, the basic principle and key parameters of the deep spherical truncation method for extracting the characteristics of the spherical fruit are presented, and then the fruit on the branch is separately targeted. In this paper, the feature extraction algorithm of isolated fruit and the feature extraction algorithm of fruit are proposed, and the deep data processing and fruit recognition strategy under complex branch environment are obtained. And according to the parameters of Intel Real Sense F200 depth sensor, citrus fruit size and close-range detection range. Data preprocessing and feature extraction need to complete the determination of parameters of the depth spherical truncation method. A large number of laboratory experiments show that the average success rate of the deep spherical truncation method for isolated fruit extraction is 97.8%. The average success rate of fruit extraction was 76%, while that of fruit extraction in complex branch environment was 63.8%. In order to ensure the accuracy of the original data and reduce the complexity of operation and fruit feature extraction, it can effectively deal with the fruit leaf occlusion problem, achieve the effective discrimination of the fruit leaves, and have a good adaptability to citrus fruit. It provides a new technique for fruit recognition and location of picking robot in complex environment.
【作者单位】: 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51475212) 江苏省自然科学基金项目(BK20151339) 江苏省高校自然科学研究重大项目(16KJA210002) 江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD)
【分类号】:TP242;TP391.41
【正文快照】: 引言识别定位是采摘机器人的核心技术,而快速准确地提取采摘目标特征是果实识别的前提[1-3]。由于传统的基于可见光图像识别的定位方法在实时性、重叠对象分割和光照敏感性上存在着局限性,研究者陆续进行了其他途径的探索,其中利用深度信息进行果实的识别定位成为研究热点。近
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 管聪慧,宣国荣;多类问题中的特征提取[J];计算机工程;2002年01期
2 朱玉莲;陈松灿;赵国安;;推广的矩阵模式特征提取方法及其在人脸识别中的应用[J];小型微型计算机系统;2007年04期
3 赵振勇;王保华;王力;崔磊;;人脸图像的特征提取[J];计算机技术与发展;2007年05期
4 冯海亮;王丽;李见为;;一种新的用于人脸识别的特征提取方法[J];计算机科学;2009年06期
5 陈伟;瞿晓;葛丁飞;;主观引导特征提取法在光谱识别中的应用[J];科技通报;2011年04期
6 王华,李介谷;人脸斜视图象的特征提取与恢复[J];上海交通大学学报;1997年01期
7 黄丽莉;皋军;;基于局部加权的非线性特征提取方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2013年S1期
8 徐f ,邱道尹,沈宪章;粮仓害虫的特征提取与分类的研究[J];郑州工业大学学报;2000年04期
9 马希荣,王行愚;西夏文字特征提取的研究[J];计算机工程与应用;2002年13期
10 王萍,王汉芝,岳斌,林孔元,刘还珠;一种大规模样本数据的特征提取方法[J];天津轻工业学院学报;2003年04期
相关会议论文 前10条
1 潘荣江;孟祥旭;杨承磊;王锐;;旋转体的几何特征提取方法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
2 薛燕;李建良;朱学芳;;人脸识别中特征提取的一种改进方法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
3 杜栓平;曹正良;;时间—频率域特征提取及其应用[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
4 黄先锋;韩传久;陈旭;周剑军;;运动目标的分割与特征提取[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
5 林土胜;赖声礼;;视网膜血管特征提取的拆支跟踪法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
6 杜栓平;丁烽;杨华;;基于小波系数聚类的特征提取器[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
7 白真龙;霍强;;在联机手写中文识别中一种针对8方向特征提取的改进算法[A];中文信息处理前沿进展——中国中文信息学会二十五周年学术会议论文集[C];2006年
8 贾会强;刘晓丽;于洪志;;基于词性特征提取的藏文文本分类方法研究[A];CCF NCSC 2011——第二届中国计算机学会服务计算学术会议论文集[C];2011年
9 王茵;陈孝威;;基于层次特征提取及形态学的图像分割算法[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第15届中国多媒体学术会议(NCMT'06)论文集[C];2006年
10 史广智;胡均川;;舰船螺旋桨叶片数识别研究[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
相关博士学位论文 前10条
1 易军;人脸识别中的特征提取与度量学习算法研究[D];北京邮电大学;2015年
2 陈超;复杂光照条件下的人脸识别方法研究[D];浙江大学;2016年
3 苗捷;时空特征提取方法研究[D];华南理工大学;2016年
4 谭文学;基于机器学习的作物病害图像处理及病变识别方法研究[D];北京工业大学;2016年
5 彭艺;面向可视化的特征提取、简化与追踪[D];清华大学;2015年
6 王胜;基于子空间的特征提取与融合算法研究[D];南京理工大学;2016年
7 杜建卫;希尔伯特黄变换方法及其在特征提取中的应用研究[D];北京科技大学;2017年
8 王振宇;面向人脸识别的特征提取技术应用研究[D];东南大学;2016年
9 游大涛;基于听觉机理的鲁棒特征提取及在说话人识别中的应用[D];哈尔滨工业大学;2013年
10 赵武锋;人脸识别中特征提取方法的研究[D];浙江大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 汤鹏;基于LDA的特征提取及其在人脸识别中的应用[D];河北大学;2015年
2 安磊磊;基于改进PCA和LDA的特征提取方法[D];河北大学;2015年
3 周雷;基于深度学习的人脸美丽预测研究[D];五邑大学;2015年
4 王婷婷;基于图像处理技术的古籍电子化研究[D];五邑大学;2015年
5 谢乃俊;低秩矩阵恢复在维数约简中的研究与应用[D];江西理工大学;2015年
6 端明亮;基于哼唱搜索的音乐检索系统研究[D];电子科技大学;2015年
7 陆浩;基于线状特征提取的机场目标识别技术[D];电子科技大学;2014年
8 刘奇;基于语义的恶意代码行为特征提取与分类技术研究[D];电子科技大学;2014年
9 杨培;基于改进特征提取的评论有效性分类模型[D];武汉纺织大学;2015年
10 张达明;基于局部特征提取的场景分类算法研究[D];电子科技大学;2015年
,本文编号:1469496
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1469496.html