分类号 TP391.41 密级公开
UDC  519.688 编号  10299S0618014
学位论文
柑橘采摘机器人成熟果实定位
及障碍物检测研究
Study on Mature Fruit Location and Obstacle  Detection for Citrus Picking Robots
周小军
指导教师蔡健荣教授
院系XX大学食品与生物工程学院
申请学位级别硕士专业名称农产品加工及贮藏工程
论文提交日期2009年4月论文答辩日期  2009年6月
学位授予单位和日期XX大学  2009年6月
答辩委员会主席
评阅人 ______________
2009年6月
学位论文使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权XX大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于
不XX
学位论文作者签名：指导教师签名：
2009年月日        2009年月日
独创性申明
本人X重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：
2009年月日
柑橘采摘机器人成熟果实定位
及障碍物检测研究
Study on Mature Fruit Location and Obstacle  Detection for Citrus Picking Robots
专业：农产品加工及贮藏工程
机器人资料
指导老师：蔡健荣教授
作者XX：周小军
2009年6月
摘要
随着农业生产的飞速发展和农业劳动力成本的迅速上升，农业劳动力的匮乏将成为许多发达国家和发展中国家共同面对的问题。目前机器人技术在农业上应用研究越来越成为热门课题，与工业机器人特定的工作环境不同，农业机器人主要在自然场景下工作，要面对更为复杂多变的情况，有更多的问题需要解决。
本研究作为柑橘采摘机器人研究的一部分，利用双目立体视觉技术，研究自然场景下的成熟柑橘的识别和定位方法、障碍物(树枝)的检测方法，为未来开发收获机器人采摘柑橘进行前期视觉系统方面的准备工作，这部分相关的研究也是水果收获机器人实用化的关键。
本研究的主要内容和方法如下：
1.成熟果实定位
果实定位主要通过识别和匹配等步骤完成。识别的目的是把成熟柑橘从背景中识别出来，为空间定位做准备。本研究利用对RGB颜系统中的差分量2R-G-B值进行迭代，自动寻阈值的方法分割柑橘图像；将区域分割后的彩图像转化为二值图像；经过形态学运算消除噪声；对图像进行区域标记，根据区域面积和区域最小外接矩形长宽比设定阈值，去除小块及非类圆形干扰区域；进行区域填充、轮廓提取，并采用优化圆形Hough变换拟合出成熟果实图像中的圆心坐标、半径等特征值；然后以单个柑橘为匹配对象，采用基于特征的立体匹配方法，加入柑橘的区域重心、外接矩形尺寸等特征值作为匹配