| 利用单目视觉获取钵苗移栽适合度信息的方法 |
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| 引用本文： | 杨振宇,张文强,李 伟,陈 英,宋 鹏.利用单目视觉获取钵苗移栽适合度信息的方法[J].农业工程学报,2014,30(3):112-119. |
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| 作者姓名： | 杨振宇 张文强 李 伟 陈 英 宋 鹏 |
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| 作者单位： | 1. 中国农业大学工学院，北京 100083; 2. 山东理工大学机械工程学院，淄博 255049;;1. 中国农业大学工学院，北京 100083;;1. 中国农业大学工学院，北京 100083;;1. 中国农业大学工学院，北京 100083;;1. 中国农业大学工学院，北京 100083; |
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| 基金项目： | 国家科技支撑计划子课题（2012BAF07B02-03）、国家自然科学基金（31071320）和中央高校基本科研业务费专项资金资助（2013XJ005） |
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| 摘 要： | 钵苗在穴盘中的生长状态各异,钵苗移栽是育苗过程的关键环节。为提高移栽后钵苗成活率,解决出苗不齐和断苗等问题,需对被移栽钵苗的直立度和高度等适合度信息进行综合评价,筛选出符合移栽要求的钵苗。图像采集系统中的顶杆能够顶起穴盘中的钵苗旋转90°,相机采集钵苗转动90°前后2幅图像,图像RGB各通道灰度值概率直方图存在灰度集中区域。首先,采用24位RGB源图像转8位灰度图、中值滤波和灰度拉伸算法对图像进行预处理;然后,使用细化、水平膨胀和垂直腐蚀等图像处理算法,获取钵苗主茎秆的特征;最后,采用标准差为0.65的3×3高斯模板Harris角点检测算法提取每株钵苗主茎秆上的关键点信息,对其加权最小方差直线拟合获取拟合直线,直线的斜率换算后作为钵苗直立度的判定值,以每一株钵苗的全部角点y坐标最大差值的110%作为钵苗高度的判定值。只有钵苗的直立度和高度都满足各自评价指标要求才被认为适合移栽。试验获取了12幅图像共计30株辣椒钵苗在0和90°位置的直立度和高度,每幅图像处理算法平均耗时0.35 s。按直立度(45°α135°)和高度(H105 mm)评价指标判定,5株钵苗不适合移栽;2株钵苗的视觉检测结果与人工测量结果相反,视觉检测结果与人工测量结果之间的偏差率为6.67%。出现检测偏差的原因主要是钵苗叶对茎秆的遮挡和移栽机的振动使得钵苗在转动90°的前后与顶杆的相对位置发生了变化影响了人工和视觉测量的精度。该方法能够满足钵苗移栽机实时筛选工作的需求。
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| 关 键 词： | 图像处理 机器视觉 图像识别 钵苗移栽 直立度 高度 角点检测 |
| 收稿时间： | 2013/7/25 0:00:00 |
| 修稿时间： | 1/8/2014 12:00:00 AM |
Information acquisition method of potted-seedling transplanting fitness using monocular vision |
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| Yang Zhenyu,Zhang Wenqiang,Li Wei,Chen Ying and Song Peng.Information acquisition method of potted-seedling transplanting fitness using monocular vision[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30(3):112-119. |
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| Authors: | Yang Zhenyu Zhang Wenqiang Li Wei Chen Ying and Song Peng |
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| Institution: | 1. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2. School of Mechanical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China;;1. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;;1. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;;1. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;;1. College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | image processing machine vision image recognition potted-seedling transplanting perpendicularity height corner detection |
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