[發明專利]一種甜瓜嫁接機嫁接苗接縫視覺識別系統

在審

• 申請號: 201510815882.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN106778447A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 趙儉
• 申請（專利權）人: 趙儉
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;A01G1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種識別系統，尤其涉及一種甜瓜嫁接機嫁接苗接縫視覺識別系統。

背景技術

我國作為農業大國，水果和蔬菜在人類的生活中占有很重要的地位。近年來，甜瓜栽培的面積隨著人們需求的不斷增加而逐年增加，造成了甜瓜種植出現連作障礙等問題。尤其隨著設施園藝及溫室大棚的推廣和普及，此問題變得愈加嚴重。目前，園藝生產上通常采用土壤化學處理方法和蔬菜嫁接方法來解決這一問題。在農業可持續發展要求及人們環境保護意識提高的條件下，利用土壤中施加某些化學合成物去除土壤傳播病害及致病微生物的土壤化學處理方法，在解決連作障礙的同時卻污染了土壤環境，因而國家頒布了相關規定限制了此種方法(邢宇等，2004)。

目前，嫁接成為解決園藝作物連作障礙及病蟲害防治問題的重要方法。人工嫁接是將一種植株的芽或者枝接到另外一種植株的莖或者根上，貼合在一起的兩種植株生長成為另外一種完整的植株(鄧向君與卓敏華，2010)。嫁接技術在減輕土傳病害、克服連作障礙、提高水肥利用率、增強抗逆性、提高產量和果實品質等方面，與傳統的栽培技術相比，具有明顯的優勢，在農業生產中得到了廣泛地推廣應用( Jung -Myung Lee 等，2010)。由于個人的操作技能及熟練程度不同，會直接影響到嫁接苗的成活率(楊海君，2003)。人工嫁接育苗存在著作業效率低、勞動強度大、嫁接苗成活率低等問題，制約了嫁接技術的推廣與應用，而且不符合設施園藝生產向工業化及機械化方向發展的趨勢(辜松等，2007)。近年來，國際上為了適應農業生產要求出現了一種“嫁接機器人技術冶，此高新技術將園藝技術、機械方法、自動化控制綜合運用于一體，可以在極短的嫁接時間內，通過機械動作把僅有幾毫米莖粗的接穗與砧木接合在一起，速度相比于人工嫁接有了很大的提高;并且機械嫁接時接合迅速，因此莖稈內營養液流失較少，切口短時間內不被氧化，從而嫁接苗的成活率得到了大大提高(張鐵中與徐麗明，2001)。目前，國內外已成功研制了蔬菜半自動化嫁接機器人，但嫁接完成后仍需由人工檢查嫁接接縫的質量，因為嫁接后的接縫貼合是否完全、對接是否緊密將直接影響到嫁接的成活率和蔬菜產量。

發明內容

本發明的目的是為了實現機器檢測嫁接結果的好壞的功能，設計了一種甜瓜嫁接機嫁接苗接縫視覺識別系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

甜瓜嫁接機嫁接苗接縫視覺識別系統由圖像采集、圖像處理、輸入輸出及控制執行機構等部分構成，具體的包括光源、光學控制器、光學鏡頭、相機、圖像采集卡、計算機、顯示器、輸入輸出與控制執行機構。

所述的光源選用了由北京大恒科技有限公司生產型號為DHV-HX-A00-D92-R4-G-24V 的LED綠色環形光源，因為LED綠色環形前景光照明條件比其他照明系統更能提高甜瓜嫁接幼苗接縫與莖稈的對比度。

所述的鏡頭選用Computer系列M2514-MP2鏡頭，焦距參數分別為16、25、35mm。

所述的相機使用的鏡頭焦距為25mm，相機與鏡頭安裝組合成一體，相機圖像傳感器芯片尺寸為1/3inc(4.8mm*3.6mm)。

本發明的有益效果是：

本研究選定了甜瓜嫁接幼苗接縫的成功標準，并研制了嫁接幼苗接縫自動識別、檢測的算法，完成了接縫識別檢測系統的算法研究及軟件程序設計。對嫁接幼苗接縫進行識別和檢測，提出了分割嫁接夾內部包含接縫的莖稈圖像方法，獲取了接縫部分的特征曲線，進而判斷是否存在接縫及接縫質量的好壞。結果證明:該程序能夠成功提取圖像的特征信息、甜瓜嫁接幼苗檢測的成功率為90% 。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是典型機器視覺系統構成。

圖2是焦距、實際距離及物體大小之間的關系。

其中，1-被測目標，2-光源，3-光源控制器，4-光學鏡頭，5-相機，6-圖像采集卡，7-計算機(圖像處理系統)，8-顯示器，9、10-輸入輸出與控制執行機構。

具體實施方式