藍莓機器視覺識別與標定技術(shù)研究.pdf

1、藍莓采摘機器人是一種能夠在野外和林區(qū)連續(xù)、實時進行藍莓采摘的智能機器人系統(tǒng),其研究涉及多個學(xué)科的理論與技術(shù),體現(xiàn)了林業(yè)現(xiàn)代化的最新成果,具有重要的研究意義和應(yīng)用價值,受到了世界各國的重視。視覺引導(dǎo)下與采摘機械臂的定位是藍莓采摘機器人研究的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。視覺系統(tǒng)的主要功能是對藍莓的檢測識別與定位,從而確定采摘機械系統(tǒng)的路徑規(guī)劃,實現(xiàn)采摘機器人的智能化操作。立體視覺系統(tǒng)是一種被動式的傳感方式,具有獲取的有用信息豐富、價格低廉、質(zhì)量可靠等

2、優(yōu)點。
　　 本論文旨在對藍莓采摘機器人的基于雙目視覺系統(tǒng)的立體視覺檢測及定位系統(tǒng)進行研究。立體視覺系統(tǒng)的精確定位是立體視覺系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)。與實驗室環(huán)境不同,藍莓采摘機器人的主要應(yīng)用背景為林區(qū)和野外,所以要求攝像機的定標過程應(yīng)快速、精確,且必須是在線標定。圍繞這個中心,本文提出一種快速精確的定標方案,該方案環(huán)境適應(yīng)性強,只需要在車輛手臂任意位置處標記幾個點,讓手臂在視覺系統(tǒng)中運動幾個位置,即可完成整個在線標定工作。與傳統(tǒng)方法相比

3、,本文提出的方法具有操作簡單,精度高等優(yōu)點。
　　 本文對于立體匹配及手眼標定等算法進行了深入研究。立體匹配以提高實時性和精度為目標,利用反向投影方法實現(xiàn)了機器人視覺系統(tǒng)的快速匹配。本文提出的方法在定性、定量分析效果上都優(yōu)于傳統(tǒng)模板匹配方法。通過立體定位的實驗研究與驗證,實現(xiàn)了將手眼定標系統(tǒng)與立體定位的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
　　 根據(jù)藍莓采摘機器人對立體視覺系統(tǒng)的計算量、智能化水平、實時性要求,本文提出了基于視覺信息的藍莓檢測方法