国家教育部博士点基金(200800191014)
- 作品数：9 被引量：236H指数：9
- 相关作者：李伟张俊雄袁挺纪超曹峥勇更多>>
- 相关机构：中国农业大学浙江工业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 温室黄瓜采摘机器人系统研制及性能分析被引量：94
- 2011年
- 为提高黄瓜采收智能化水平,降低人工采收劳动强度,研发了黄瓜采摘机器人系统.描述了机器人系统硬件构成,提出了三层式系统控制方案,设计了导航控制程序与采摘控制程序两核心软件,阐明了采摘机器人作业流程.黄瓜采摘机器人温室作业性能测试试验证明:系统各模块运转良好,视觉识别算法可有效提取果实信息,机器人采摘成功率达85%,单根黄瓜采摘耗时28.6 s.温室黄瓜采摘机器人具有较好的稳定性与较高的实用性.
- 纪超冯青春袁挺谭豫之李伟
- 关键词：黄瓜采摘机器人硬件构成软件设计
- 温室精准对靶喷雾机器人研制被引量：22
- 2009年
- 对靶喷雾是目前农业信息技术领域的一个研究热点。根据靶标的尺度不同,对靶喷雾有不同的层次。对作物植株单体甚至是单个叶片内病害区域进行对靶喷雾是当前的一个难点。该文研发了一套温室内移动对靶喷雾系统,实现了对黄瓜等篱架型植物以0.2m×0.2m区域为靶标的精准喷雾。系统主要由移动平台、机械臂、病害信息诊断和变量喷嘴4部分组成。移动平台采用高架导轨安装模式,可根据黄瓜垄地位置停车。4自由度的直角坐标系机械臂吊装在平台下,与喷杆配合每垄可实现1.2m×1.2m区域的作业。病害信息诊断以图像分析为主要手段,构建了双目视觉图像采集系统,将1.2m×1.2m的采集区域划分为36个0.2m×0.2m的单元,根据分析结果确定每个单元的病害等级。1.2m长的喷杆上均布6个喷嘴,每个喷嘴每次对应一个区域单元,并根据病害等级程度控制喷嘴的喷雾时间来实现变量喷雾。
- 张俊雄曹峥勇耿长兴李伟
- 关键词：机器视觉温室机器人
- 基于色度和纹理的黄瓜霜霉病识别与特征提取被引量：18
- 2011年
- 研究了可见光波段的黄瓜霜霉病信息分布和分割方法,有效实现了温室非结构环境下黄瓜病害信息识别。通过研究温室黄瓜图像在RGB、H IS和YCbCr颜色空间的分布特点,建立了光照分析模型,提高了不同光照条件下的病害提取适应性。分析了病害目标与环境背景Cb和Cr均值差,提出了CbCr组合算法,实现了目标的快速有效识别,满足了实时对靶施药的要求。通过随机抽取30幅黄瓜霜霉病图像进行算法验证,结果表明图像的平均识别正确率达90.6%。
- 耿长兴张俊雄曹峥勇李伟
- 关键词：黄瓜霜霉病温室特征提取纹理
- 基于光谱成像技术的温室黄瓜识别方法被引量：35
- 2011年
- 为实现温室环境下近色系果蔬的采摘识别,提出了一种基于统计方差结合人工神经网络的光谱选择方法对黄瓜敏感波段进行分析验证,并将选定的光谱组合作为温室黄瓜识别中光谱图像获取的参考依据。结果表明,利用所摄敏感波段的图像信息可有效地解决黄瓜目标与背景的区分问题。综合比较黄瓜作物(果实、叶、花)在不同光谱域的分光反射特性差异,利用方差分解方法获取果实信息的敏感波段,在敏感区域内进行主成分分析,将前4个主成分作为网络输入、作物器官类别作为输出,建立3层BP-ANN验证模型。将160个样本数据按比例分为建模集和预测集,模型对建模集120个样本的正确判别率为100%,对预测集40个样本的正确判别率为95%。说明敏感波段的选择能较好地反映黄瓜作物不同器官间的特性差异。
- 袁挺纪超陈英李伟张俊雄
- 关键词：温室黄瓜波段选择神经网络
- 山竹的计算机视觉分级方法被引量：10
- 2009年
- 提出了一种基于计算机视觉技术的山竹大小和颜色分级方法。针对以蓝色滚子为背景的山竹图像,在RGB色彩空间使用双阈值对图像进行初步分割;然后通过形态学运算、轮廓跟踪、区域填充提取出整个山竹目标;最后由颜色因子2G-R-B和G识别出果柄、果蒂和果皮。由果柄、果蒂区域形心和果皮区域形心位置判断水果的姿态,提取水果的最大横径作为大小分级指标;在HIS颜色空间以果皮区域的饱和度S和色调H的差值作为颜色分级指标。选取200个山竹进行分级试验,试验结果表明:果径检测精度为±1.8 mm,颜色分级串级果最大比例为10.2%。
- 张俊雄荀一李伟
- 关键词：山竹计算机视觉
- 温室黄瓜病害对靶施药机器人设计被引量：25
- 2011年
- 以温室黄瓜为对靶施药对象,结合温室环境和黄瓜种植模式设计了移动悬挂式精准对靶施药机器人系统。利用机器视觉获取黄瓜病情信息,实现基于颜色和纹理信息的病情判断和定量分析。研究光照、土壤温度、气温和湿度等环境要素的周期数据与黄瓜病害有效特征信息表达之间相互关系,预警温室黄瓜病害发生和变化趋势。病害信息和环境要素拟合信息为喷雾机运动控制提供决策依据,以病灶分布作为轨迹规划和对靶施药依据,实现PLC控制三自由度喷雾机械臂和独立喷嘴作业。室内试验表明机器人具有较好的稳定性和实用性。
- 耿长兴张俊雄曹峥勇李伟
- 关键词：温室环境信息对靶喷雾
- 基于机器视觉的非结构环境下黄瓜目标特征识别被引量：14
- 2009年
- 提出了一种基于近红外光谱成像技术的温室黄瓜信息检测方法。根据黄瓜的光谱反射特性,选用特定波长的近红外光谱图像解决与背景颜色相近的果实信息表征;利用图像内作物灰度分布差异确定果实所在区域,区域内采用矩不变优化阈值分割和特殊形态学模板滤波,实现果实目标有效识别;结合黄瓜物理性状和纹理特征检测果实的可抓取部位,并引入形心主惯性轴思想确定果柄的切割点位置。实验结果表明果实的正确识别率为93.3%,抓取点、切割点位于有效区域的几率分别为96.7%、93.1%。
- 袁挺张俊雄李伟任永新
- 关键词：温室黄瓜信息处理机器视觉
- 温室环境下黄瓜采摘机器人信息获取被引量：28
- 2009年
- 研究基于近红外图像的黄瓜果实与茎叶的信息表达方法,有效实现了近色系生物信息的图像识别。分析了黄瓜采摘深度图像信息的特点,通过建立基于灰度相关与极线几何相结合的匹配策略实现了双目视觉下的黄瓜抓取点的立体匹配和三维重建。研究温室环境下不同时间光照强度变化特点,建立了光照分析模型,提高了不同光照条件下的导航线提取的适应性。试验表明机器人视觉系统能有效识别、定位果实的空间位置,定位误差控制在±5mm以内。
- 袁挺李伟谭豫之杨庆华高峰任永新
- 关键词：温室机器人机器视觉信息感知
- 黄瓜采摘机器人远近景组合闭环定位方法被引量：18
- 2011年
- 针对黄瓜采摘机器人远景定位精度不高,以致切伤果实和茎蔓的问题,设计了一种基于机器视觉具有空间位置反馈功能的末端执行器。对温室环境下黄瓜果实采摘区域图像信息获取方法加以研究,综合HIS色彩空间H、S分量进行阈值分割,结合RGB色彩空间G通道边缘分布特征以及黄瓜形状特征,提取黄瓜采摘区域。基于摄像机线性透视模型,研究了采摘切割点空间定位方法,最终向采摘机械臂控制器反馈位置微调信息。采用远近景组合闭环定位方法,对采摘目标进行闭环定位,有效地解决了采摘机器人一次远景定位误差较大的问题。试验结果表明,排除温室复杂光照情况,机器人末端执行器定位精度达到2 mm,满足采摘作业要求。
- 冯青春袁挺纪超李伟
- 关键词：黄瓜采摘机器人机器视觉闭环控制
