基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法 |
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引用本文: | 余江帆,周龙,张昭,蒋祚琛,李云霞,芮照钰,张漫,李旭,袁栋栋.基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法[J].中国农业大学学报,2024,29(5):125-134. |
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作者姓名: | 余江帆 周龙 张昭 蒋祚琛 李云霞 芮照钰 张漫 李旭 袁栋栋 |
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作者单位: | 1.中国农业大学 智慧农业系统集成研究教育部重点实验室,北京 100083;2.常州大学 计算机与人工智能学院,江苏 常州 213164;3.中国计量大学 机电工程学院,杭州 310018;4.塔里木大学 信息工程学院,新疆 阿拉尔 843300;5.斯味特果业有限公司,江苏 宿迁 223725 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2023YFE0122600);世界顶尖涉农大学国际合作交流种子基金(15052001) |
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摘 要: | 为提高运动苹果的采后分选精度,设计一种基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法。采集苹果在传送杆上多位置、多姿态RGB图像,利用张氏标定法进行图像畸变校正,通过颜色分割和形态学处理方法提取苹果区域;基于R通道分量的梯度变化获取苹果果梗/花萼区中心,通过对称性判断苹果朝向。计算垂直于朝向的最大直径,将其作为最大横切面直径;针对相机投影角增大产生的投影失真问题,构建投影校正方程以校正检测结果。结果表明:1)对60个苹果(富士和黄元帅各30个)的720幅图像进行直径检测,以单张图像检测结果在±5 mm内作为检测准确的判断标准,所提出的投影校正算法将单张图像的直径检测准确率从65.3%提升至95.3%。2)对每个苹果的12张图像的直径检测结果求平均值作为最终果径,准确率达100%,其中,86.7%的富士和93.3%的黄元帅检测直径在±2 mm以内,均方根误差分别为1.5 mm和1.1 mm。总体结果表明,本研究提出的最大横切面直径检测方法能够精确检测苹果果径,可为苹果大小分级提供技术支持,也为近球形的果蔬分选提供了有效参考。
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关 键 词: | 苹果采后分选 苹果朝向 最大横切面直径 投影校正 |
收稿时间: | 2023/10/9 0:00:00 |
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