基于双目立体视觉的重叠柑橘空间定位

果实的精准识别和定位是智能采摘面临的难题之一。基于双目立体视觉，提出了一种针对户外重叠柑橘的三维空间定位方法。首先，从双目左右图像中提取重叠柑橘果实轮廓并进行高斯平滑，通过曲率分析，找出异常的轮廓像素点；其次，依次连接相邻两个异常像素点，分析该线段上的像素点到柑橘轮廓的距离，在相邻两正常线段的交点处完成重叠柑橘轮廓分割，并通过寻找异常线段剔除对应的非柑橘轮廓像素点；再者，采用最小二乘椭圆拟合方法重建柑橘目标轮廓，并获取柑橘的中心；最后，根据双目极线约束和图像相似度，对重叠柑橘中心点进行匹配，并基于视差原理计算柑橘中心的深度值及三维空间坐标，确定重叠柑橘的遮挡关系。户外实验结果表明,所提出的方法定位误差为6.38 mm，满足柑橘采摘机器人户外采摘作业的定位精度要求。     

基于改进遗传算法的立体车库布局对比及服务资源优化

为了缓解城市交通压力,提高立体车库的服务效率.以排队论原理建立了立体车库的排队模型,考虑层、列布局对整体运行效率的影响,利用改进遗传算法通过改进编码方式、交叉变异,对堆垛机调度进行优化,得出优化后的顾客平均等待时间、平均等待队长;堆垛机空闲概率缩短了约29.1%,47.8%和0.31%;探讨了堆垛机数量及服务台数量对运行效率的影响,得出堆垛机数量为6台、服务台为3个时立体车库运行效率较高.从仿真结果来看,对立体车库库位布局和资源配置的研究,不仅可以提高立体车库运行效率,而且可以为立体车库的设计建造提供依据,对立体车库的快速发展及广泛地应用具有积极意义.     

基于立体视觉的农机热锻件测量系统设计

为解决农机热态锻件的在线尺寸测量问题,提出了一种基于计算机双目立体视觉的解决方案。针对热锻件的图像获取、特征提取、图像匹配和三维重建等问题展开研究,分别采用光谱选择性图像采集方案、形态学角点和轮廓提取方案,基于标定立体校正的快速匹配和重建方案,构建了一套在线测量系统。为提高系统的实时性,采用Open CV计算机视觉库函数实现相应算法。以一个被加热至1 000℃圆柱体锻件为试验对象,测量结果直径相对误差为2.20%,高度相对误差为1.81%,用时87s。试验结果表明:所提出的农机高温热锻件几何参数测量方法能够满足锻造生产现场对尺寸测量实时、精确、高效的要求。     

基于双目立体视觉的机械手移栽穴盘定位方法

为了解决自动化机械手移栽过程中穴盘放置偏斜和底部局部"凸起"而引起的移栽效果不理想的问题,为机械手提供穴盘精准坐标,对穴盘准确定位方法进行研究。首先,根据机械手移栽特点提出穴盘定位总体方法及图像获取手段。其次,利用单目相机获取的图像采用像素标记法和Radon变换法计算穴盘中心坐标和角度,完成穴盘平面定位。再次,对双目相机获取的图像采用SIFT(scale invariant feature transform)特征匹配的算法获得匹配点对坐标,并提出区域整合匹配点的方法。最后,利用整合的区域双目匹配点坐标配合相机标定结果重建匹配点的三维世界坐标,并且与穴盘平面定位结果相结合完成穴盘空间位置重构。试验结果表明,提出的穴盘定位方法能够真实地恢复穴盘空间姿态,中心像素横纵坐标相对误差分别在(-7,+7)和(-6,+7)像素内,角度检测值与实测值相对误差值在(-0.51°,+0.53°)内,利用SIFT特征匹配算法匹配双目图像,在2×4区域内对8对整合匹配点进行三维世界坐标重建,其中7个坐标的三个维度与测量值相对误差在2 mm内,1个坐标与测量值相对误差为4.6 mm内。该方法所应用的算法成熟,可以满足机械手移栽实际应用处理要求。     

郁闭林分中立木树高的重建技术研究

将立木分为枝下高与树冠高2部分,通过近距离获取枝下高图像对,用立体视觉方法重建枝下高不同部位直径与倾角,以此为基础估计树冠高部分,进而得到树木高度.试验地包括银杏、水杉2个树种,与实际树高相比,重建树高中最大误差是0.043 5,最小误差为0.007 2.其中3号树(水杉)单侧误差仅为0.002 6,表明与干曲线结合的立体视觉重建策略在恢复郁闭林分中立木树高是可行的.     

基于二次调节技术的立体车库提升系统性能仿真

阐述基于二次调节技术的立体车库液压提升系统的工作原理，分析了二次调节液压提升系统能量的回收过程和节能原理，提出了采用转速控制回收惯性动能和恒转速控制回收重力能的能量回收方式，建立了系统的数学模型。对系统性能进行了仿真研究，得出应用二次调节技术能够回收和重新利用系统的制动动能和重力势能，从而节约了能源，减小了系统的装机容量。     

基于视差图像的重叠果实图像分割算法

为解决自动采摘视觉系统中重叠果实的分割问题,提出了基于视差图像的果实分割算法。采用双目立体视觉系统获取图像对,对图像对进行预处理和校正,通过图像对的立体匹配来获取视差图像,最后对视差图像进行分割。该算法将分割的依据和信息从二维图像的颜色、形状、纹理等扩展到三维空间的深度,对空间距离不同的目标具有较好的分割效果。实验表明,对获取的视差图像进行基于区域的分割时,其区域间灰度对比度为0.98,目标计数一致性达到0.90;进行基于边缘的分割时,其边缘检测误差为5.74%,因此,该方法对重叠果实区域的分割是有效的。     

覆盖在立体绿化中对植物节水效益影响的研究

立体绿化是一种投资少、见效快,特别对立交桥能起到很好的绿化效果的绿化形式。但是立交桥区绿化养护困难,尤其是水分补充。通过对比实验证明使用覆盖技术可以明显的增强基质的保水能力,从而起到节水作用,同时减少人工补水工作量。从节水效率讲覆膜的高于覆盖树皮,覆盖树皮高于覆盖石子。     

粮果油经菜菌生态立体种植模式的研究

研究结果表明，粮果油经菜菌生态立体种植比传统禾谷类单一平作种植能创造更好的生态环境，光能利用率、植株体积、叶面积系数、植株干重均有不同程度的增长，且经济效益倍增。     

北方新型温室循环农业模式种植效益与发展对策研究*--以徐水县"菜/果 菌"连体温室模式为例

本文开展了"菜/果菌"循环农业模式的经济效益及发展对策研究,目的是摸清菇房蔬菜温室连体温室大棚生产全过程的成本投入及经济效益情况,定量比较连体温室与普通温室大棚种植模式生产效益,并提出建设性的对策和建议。研究采用规范分析与实证分析相结合的方法:通过实地调研和农户访谈,了解菇房温室连体大棚的设计结构及栽培措施,分析产业链条结构及模式基本特征;通过跟踪监测与问卷调查,比较分析连体温室与普通温室种植模式的成本投入与经济效益。结果表明:基于连体温室大棚的"菜/果菌"循环农业模式比普通温室大棚经济效益高;以单一种植茄子、青椒、西红柿和丝瓜4种蔬菜的生产模式效益做比较,连体温室大棚的年均净收益分别是传统大棚净收益的6.3倍、3.5倍、2.3倍和1.1倍,较大幅度提高了劳动生产率;基于连体温室设计的种植模式是值得在我国北方推广的一种新型模式。