基于雙目立體視覺(jué)的番茄識(shí)別與定位技術(shù)研究.pdf

1、水果自動(dòng)辨識(shí)和定位是采摘機(jī)器人應(yīng)具有的必備功能,只有在準(zhǔn)確識(shí)別和定位的基礎(chǔ)上,才能為下一步的采摘做好準(zhǔn)備。水果自動(dòng)識(shí)別與定位涉及的相關(guān)技術(shù)十分廣泛,包括圖像處理、模式識(shí)別、立體視覺(jué)等。本課題的主要研究?jī)?nèi)容:將雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定后拍攝番茄圖像,經(jīng)過(guò)圖像處理,運(yùn)用模式識(shí)別理論辨識(shí)目標(biāo),完成立體視覺(jué)圖像對(duì)匹配,獲得視差圖,進(jìn)而得到目標(biāo)的三維信息。
　　 本文第1章:首先對(duì)課題研究的主要意義作了介紹,然后闡述了國(guó)內(nèi)外視覺(jué)識(shí)別技術(shù)的研究

2、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)以及視覺(jué)識(shí)別的過(guò)程,并分析了底層處理、中級(jí)處理、高級(jí)處理等三個(gè)視覺(jué)識(shí)別層次,歸納了辨識(shí)方法和空間定位方法。最后論述了課題研究的主要內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)路線(xiàn)。
　　 第2章:將課題所使用的雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)基本組成進(jìn)行說(shuō)明,在攝像機(jī)針孔成像模型的基礎(chǔ)之上考慮了徑向畸變等非線(xiàn)性因素。根據(jù)課題要求,同時(shí)立足現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,采用平面模板標(biāo)定方法標(biāo)定雙目攝像機(jī),獲得攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)。此外,雙目立體視覺(jué)原理也是后續(xù)三維重建和定位的

3、基本條件。
　　 第3章:圖像預(yù)處理是目標(biāo)識(shí)別前的重要步驟,結(jié)合課題實(shí)際要求,簡(jiǎn)要闡述了圖像處理基本過(guò)程,主要包括:形態(tài)學(xué)處理、目標(biāo)輪廓邊緣檢測(cè)、圖像分割等,為后續(xù)目標(biāo)識(shí)別奠定基礎(chǔ)。從圖像中提取顏色、輪廓、紋理等識(shí)別特征,作為支持向量機(jī)(SVM)識(shí)別的輸入。在應(yīng)用SVM分類(lèi)器之前,先用樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,運(yùn)用交叉驗(yàn)證和網(wǎng)格搜索技術(shù)優(yōu)化SVM的RBF核函數(shù)參數(shù),然后拍攝番茄圖像用于SVM分類(lèi)器識(shí)別實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并提出了多類(lèi)識(shí)別