基于DSP的機(jī)器視覺在農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)識(shí)別中的應(yīng)用.pdf

1、一直以來，農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)收獲作業(yè)一直依賴于手工完成。近些年來，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的減少以及人口老齡化的加劇，迫切需要發(fā)展機(jī)械化采摘作業(yè)代替繁重的人工采摘作業(yè)。面對(duì)復(fù)雜多變的農(nóng)田環(huán)境，農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一直是農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究的難點(diǎn)之所在。因此，本研究目的是設(shè)計(jì)出一款能夠在自然場(chǎng)景下實(shí)時(shí)、有效的識(shí)別出果實(shí)的機(jī)器視覺系統(tǒng)。
　　目前，學(xué)者們大多采用PC機(jī)作為機(jī)器視覺系統(tǒng)的核心處理器，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)是識(shí)別速度快、可靠性高。但是，PC機(jī)存在

2、體積龐大、功耗高等問題，導(dǎo)致基于PC機(jī)的果實(shí)采摘機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中不能夠被廣泛的應(yīng)用。因此，本論文提出了基于DSP+光照強(qiáng)度采集設(shè)備的農(nóng)產(chǎn)品果實(shí)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
　　本論文具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)總體設(shè)計(jì)需求，確定出本系統(tǒng)由TMS320DM642、視頻編/解碼芯片、CCD攝像頭、顯示器、光照強(qiáng)度傳感器、SDRAM、FLASH等硬件組成;
　　(2)果實(shí)識(shí)別算法研究:本研究以柑橘為例，通過大量的MATLAB仿真試

3、驗(yàn)，最終確定出對(duì)YUV顏色空間中的Cr分量信息進(jìn)行均值濾波、直方圖閾值分割、形態(tài)學(xué)去噪、基于面積的特征提取以及Prewitt邊緣檢測(cè)等操作，從而完成對(duì)柑橘果實(shí)的識(shí)別。為下一步的軟件設(shè)計(jì)提供理論依據(jù);
　　(3)軟件設(shè)計(jì):根據(jù)圖像處理的功能和特點(diǎn)，針對(duì)DSP的程序構(gòu)架編寫數(shù)據(jù)采集程序、果實(shí)識(shí)別程以及驅(qū)動(dòng)程序;
　　(4)系統(tǒng)優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)的問題，對(duì)圖像識(shí)別算法編程進(jìn)行優(yōu)化，確保整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)間小于4