国家教育部博士点基金(20090008110007)
- 作品数：7 被引量：158H指数：6
- 相关作者：李伟张俊雄张春龙黄小龙纪超更多>>
- 相关机构：中国农业大学北京信息科技大学机械科学研究总院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 基于机器视觉的锄草机器人信息获取方法研究
- 本文以移栽类蔬菜用苗间锄草机器人信息获取方法为研究对象,根据锄草机器人对实时性的要求,研究了以最小耗时和最大包容准确度为目标的信息获取方法。在RGB空间内利用植物G分量值的优势去除土壤等背景干扰,根据机器人前进方向上蔬菜...
- 张春龙黄小龙刘卫东张妍李南张俊雄李伟
- 关键词：机器人机器视觉信息获取
- 文献传递
- 基于图像轮廓分析的堆叠葡萄果粒尺寸检测被引量：19
- 2011年
- 提出一种堆叠葡萄果粒尺寸检测算法:首先通过8-邻域轮廓跟踪提取果穗轮廓曲线,然后基于改进的曲线旋转和局部极值判断方法搜索曲线上的凹点,从而将曲线分割成分段圆弧以实现果粒的分割和识别,进而采用最小二乘分段曲线拟合计算果粒直径。通过对巨峰葡萄的检测试验表明,该算法对葡萄果穗的果粒正确识别率在35%左右,用于统计葡萄的平均果粒直径,平均误差为0.61 mm,最大误差为1.69 mm,根据果粒大小分级的准确率为72.7%。
- 陈英李伟张俊雄
- 关键词：葡萄果穗尺寸检测
- 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
- 基于光照色彩稳定性分析的温室机器人导航信息获取被引量：13
- 2012年
- 针对温室环境下视觉导航存在光照波动影响问题,从应用可行性角度,研究了一种基于光照色彩稳定性的导航信息获取方法。分析了温室导航线图像在颜色空间的色彩特征分布,建立了光照分析模型,以提高不同光照条件下的导航线提取适应性。提出g、Cr、Cb色彩分量组合的导航线分割方法,实现了导航信息有效快速识别。采用基于导航参考点的改进Hough变换拟合导航路径,通过几何关系获得导航侧向位移和角度偏差作为导航参数。温室环境下随机拍摄150幅不同光照导航图像进行识别算法验证,导航线平均识别率为93.9%。导航实验结果表明,导航线获取方法平均耗时约95 ms,在运行速度低于1.5 m/s时最大路径跟踪误差小于6 cm,满足视觉导航实时性和准确性的要求。
- 袁挺任永新李伟纪超谭豫之
- 关键词：温室机器人视觉导航信息识别
- 苗间锄草机器人锄草刀优化设计被引量：18
- 2012年
- 建立了苗间锄草机器人锄草刀的运动学模型,并通过仿真锄草刀工作过程设计了锄草刀的运动轨迹。选取锄草刀的不同参数和水平进行正交试验,将覆盖率和入侵率代替除草率和伤苗率作为评价指标,分析了锄草刀直径、豁口夹角、刀刃切除距离、锄草刀圆心与作物秧苗行线的偏距等因素对苗间除草效果的影响,优化出最佳结构参数组合为:锄草刀直径175 mm、豁口夹角140°、锄草刀圆心与作物秧苗行线的偏距45 mm、刀刃切除距离10 mm。验证试验结果表明,模拟仿真及正交试验优化结果准确有效,样机作业效果良好,平均除草率为88.5%,伤苗率仅为1.6%。
- 黄小龙刘卫东张春龙张妍李伟
- 关键词：参数优化正交试验
- 基于近红外图像的温室小型西瓜采摘信息获取技术被引量：3
- 2012年
- 为实现温室立体栽培模式下小型西瓜的识别与空间定位,研究了基于近红外图像的西瓜采摘信息获取方法。测定、比较西瓜果实与茎、叶的光谱反射率,确定波长850 nm附近波段为区分西瓜与背景的最佳波段,在光强差异较大的两时段内采集了最佳波段下的西瓜近红外图像;通过Otsu算法滤除背景信息,利用"米"字型模板检测得到"浓缩西瓜"区域,实现西瓜果实识别;使用形心坐标计算公式获得采摘点坐标;根据西瓜果梗生长特性,利用分块定位算法获得切割点坐标信息。在温室环境下随机选择拍摄50幅有西瓜图像和20幅无西瓜图像进行识别算法验证,并对识别成功的有西瓜图像进行采摘点与切割点提取算法验证。结果表明,有西瓜图像识别成功率为86%,无西瓜图像为95%;采摘点、切割点定位准确度分别为93.0%、88.4%。
- 袁挺纪超张震华张俊雄谭豫之李伟
- 关键词：西瓜采摘信息获取
- 苗间锄草机器人信息获取方法的研究被引量：44
- 2012年
- 该文以移栽类蔬菜用苗间锄草机器人信息获取方法为研究对象,根据锄草机器人对实时性的要求,研究了以最小耗时和最大包容准确度为目标的信息获取方法。在RGB空间内利用植物G分量值的优势去除土壤等背景干扰,根据机器人前进方向上蔬菜苗株次序排列及苗株与杂草在形态特征和分布规律上的差异,设计了图像行像素直方图的参数组合方法,确定了苗株中心沿机器人前进方向的一维坐标。试验表明,锄草机器人前进速度在0～3km/h时,苗株一维坐标检测平均误差为±5mm,算法平均耗时小于20ms。该方法能够满足系统实时检测的技术要求,为锄草机器人田间作业奠定了基础。
- 张春龙黄小龙刘卫东张妍李南张俊雄李伟
- 关键词：机器人机器视觉信息获取
- 智能锄草机器人系统设计与仿真被引量：40
- 2011年
- 针对锄草机器人田间运动及锄刀避苗锄草等作业问题,阐述了智能锄草机器人系统工作原理,研究了移动机器人平台,平台为四轮驱动、四轮独立转向,可实现运动速度在0～1.5 m/s内连续可调,每组转臂可绕其自身Z轴360°自由旋转。设计了三指手爪锄草机械手,三指公转,其中一指为活动手指可同时自转,锄草机器人工作时两个固定指的割刀连续入土锄草,系统根据机器视觉苗草位置信息,通过控制活动手指的旋转速度与方位角实现瞬时位置调整,进而通过拟合指端旋移曲线即可完成锄草和避苗等作业任务。苗间锄草仿真分析表明,在有效避苗基础上,作物行两侧各布置一组锄草机械手时锄草率可达90%以上。
- 张春龙黄小龙耿长兴张俊雄李伟
- 关键词：移动机器人平台仿真
