[發明專利]一種基于雙目計算機視覺的智能采摘系統

在審

• 申請號: 201711286995.2
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN109892107A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 李康;周健;覃爭鳴
• 申請（專利權）人: 廣州映博智能科技有限公司
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于雙目計算機視覺的智能采摘系統，所述采摘系統包括：DC?DC開關電源模塊、人機交互模塊、主處理器模塊、副處理器模塊、圖像處理模塊、電機驅動控制模塊以及障礙物探測模塊；所述主處理器模塊用于控制其余各模塊之間協調工作及實時信息處理。

技術領域

本發明屬于圖像識別及機器定位，涉及一種基于雙目計算機視覺的智能采摘系統。

背景技術

進入21世紀，科學技術迅猛發展，農業機械的自動化程度越來越高，已成為當代農業必備的生產工具，直接影響著農民生產的方式和收益。

但對于需要工時最多的果實采摘，由于采摘的專業性和果實分布的發散性，草莓的采摘仍需要安排很多采摘人員在固定時間段進行采摘，這種人工采摘方式具有以下弊端：(1)采摘耗時較長，對于要求快速采摘的果實，往往導致很多果實來不及采摘即落下枝干，導致無法食用；(2)采摘成本高，在果實成熟的季節，人工成本較高，給種植園主造成較大的經濟負擔；(3)每一個采摘人員的專業經驗不同，會導致一些尚未成熟的果實也被誤采下來。

發明內容

本發明目的在于提供一種草莓采摘機器人成熟果實及避障控制系統，實現能夠準確識別成熟草莓果實、靈活避開障礙物，成功采摘的功能，有效地解決了目前由于人工采摘草莓效率低下而造成的經濟損失以及對草莓種植業發展的不利影響。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：一種基于雙目計算機視覺的智能采摘系統，其特征在于，該系統包括：DC-DC開關電源模塊、人機交互模塊、主處理器模塊、副處理器模塊、圖像處理模塊、電機驅動控制模塊以及障礙物探測模塊；其中，所述主處理器模塊與所述DC-DC開關電源模塊、所述人機交互模塊、所述副處理器模塊以及所述圖像處理模塊交互；所述副處理器模塊與所述電機驅動控制模塊以及所述障礙物探測模塊交互。

進一步地，所述主處理器模塊采用ARM9系列微處理器，主要負責與所述副處理器模塊的信息傳遞、與所述人機交互模塊的通信，以及處理所述圖像處理模塊的信息。

本發明與現有技術相比具有以下的有益效果：

本發明方案利用RGB顏色模型對成熟草莓與背景的顏色架構進行分析，采用灰度閾值分割法進行分割，運用迭代閾值法解決草莓識別與避障問題，有效解決了成熟草莓果實的識別以及采摘過程中的避障問題，且系統計算量小，靈活性高，處理速度快，具有較高的實時性。

附圖說明

圖1是基于雙目計算機視覺的智能采摘系統的結構框架圖。

圖2是FPGA功能方框圖。

圖3是草莓枝干區域提取結果。

圖4是機器手臂避障運動角度示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明進行更加詳細與完整的說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。

參照圖1，本發明的一種基于雙目計算機視覺的智能采摘系統包括：DC-DC開關電源模塊、人機交互模塊、主處理器模塊、副處理器模塊、圖像處理模塊、電機驅動控制模塊以及障礙物探測模塊；其中，所述主處理器模塊與所述DC-DC開關電源模塊、所述人機交互模塊、所述副處理器模塊以及所述圖像處理模塊交互；所述副處理器模塊與所述電機驅動控制模塊以及所述障礙物探測模塊交互。

因系統功能較多，需要同時控制多個運動電機、采集多路紅外和力學傳感器數據、處理采集視頻圖像信息，完成與上位機實時數據信息共享及人機交互功能。因此，采用ARM與FPGA相結合的方式構建系統，具有結構簡單及系統靈活的特點，可大大縮短開發周期，提高了系統處理實時性和非實時性任務的能力。