[發明專利]一種重疊遮擋果實精確識別方法

有效

• 申請號: 201310188343.0
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103310218A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 呂繼東;王雪;何可人;趙德安;陳玉;姬偉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G06K9/60
• 分類號: G06K9/60;A01D46/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.一種重疊遮擋果實精確識別方法，具體包括以下步驟：

（1）圖像采集步驟：基于雙目視覺實時采集果實圖像；

（2）目標對象提取步驟：對采集的圖像進行處理，提取出圖像中的果實及枝葉；

（3）目標對象深度計算步驟：對目標對象區域采用組合匹配及深度校正模型來獲取其深度信息；

（4）遮擋邊緣區域確定步驟：通過分析視覺目標所對應的深度信息來確定遮擋邊緣的區域；

（5）遮擋邊緣信息獲取步驟：依次采用邊緣檢測、邊緣細化和邊緣連接方法來獲取遮擋邊緣的完備信息；

（6）重疊遮擋果實分離步驟：通過將重疊遮擋完備邊緣圖像反像后與果實圖像疊加來實現重疊遮擋果實的分離；

（7）非完整目標果實修復步驟：采用果實模板配準的方法實現非完整目標果實的重建修復；

（8）果實形心及深度坐標計算步驟：通過對果實區域內所有像素點坐標求均值來獲取其形心坐標，其深度也通過計算該區域深度均值來獲取。

2.根據權利要求1所述的一種重疊遮擋果實精確識別方法，其特征在于：步驟（2）中首先采用自適應維納濾波方法圖像預處理；其次采用基于顏色特征的動態閾值層層剝離分割方法將預處理圖像中的無用信息去除；然后采用基于顏色特征和紋理特征的聚類分割算法獲取圖像中的果實、樹枝和樹葉，其中紋理特征的提取采用Contourlet變換方法，分割后圖像中的分割碎片則采用基于紋理特征的消噪方法去除，最后采用水平最小外接矩形法將圖像中所有的連通區域框定，提取各個矩形內求補圖像中的孤立區域，通過孤立區域圖像與原圖像疊加來修復孔洞。

3.根據權利要求1所述的一種重疊遮擋果實精確識別方法，其特征在于：步驟（3）中基于雙目視覺采用組合匹配及深度校正模型測定出各個最小外接矩形內連通區域的深度信息，對于超出采摘機器人作業深度之外的區域進行去除，此外，該深度信息還用于后續處理。

4.根據權利要求1所述的一種重疊遮擋果實精確識別方法，其特征在于：步驟（4）中通過計算重疊遮擋果實深度圖像上的點與其一定鄰域內各點所對應深度值的差值變化特征來確定遮擋邊緣的區域。

5.根據權利要求1所述的一種重疊遮擋果實精確識別方法，其特征在于：步驟（5）中首先利用元胞自動機的演化，建立邊緣檢測元胞自動機模型來進行果實圖像遮擋邊緣信息的提取；然后采用基于數學形態學的細化算法對提取到的重疊遮擋邊緣進行細化操作；最后采用基于結構元素的主動生長退化方式對斷裂的邊緣進行連接。

6.根據權利要求1所述的一種重疊遮擋果實精確識別方法，其特征在于：步驟（7）中在事先建立果實不同深度不同姿態外形的參數表的基礎上，采用基于同深度下果實模板配準的方法來實現果實的重建修復。