| 基于视觉伺服的温室番茄植株主茎跟踪与测量方法 |
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| 引用本文： | 冯青春,王秀,刘继展,成伟,陈建.基于视觉伺服的温室番茄植株主茎跟踪与测量方法[J].农业机械学报,2020,51(11):221-228. |
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| 作者姓名： | 冯青春 王秀 刘继展 成伟 陈建 |
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| 作者单位： | 中国农业大学工学院,北京100083;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;农业智能装备技术北京市重点实验室,北京100097;江苏大学农业装备工程学院,镇江212013;中国农业大学工学院,北京100083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61703048)、北京市农林科学院青年科研基金项目（QNJJ201722）和江苏大学农业装备学部项目（4111680002） |
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| 摘 要： | 根据温室番茄智能管理作业视觉信息获取需求，研究了番茄植株主茎动态跟踪与立体测量方法，以提高对叶、果和花等目标的搜索效率。结合工厂化番茄种植特征，采用二自由度双目云台摄像机采集植株主茎图像；在对摄像机与旋转云台之间坐标关系进行标定的基础上，提出针对番茄植株主茎图像跟踪采集的云台伺服控制方法，对作业区域内植株进行自下而上多视角图像动态采集；对相邻视场主茎重叠区域的图像匹配方法进行研究，实现了植株离散图像的拼接和形态恢复；基于主茎跟踪参考点的空间坐标信息，研究了作业区域主茎长度、高度和生长倾角等立体形态参数的测量方法；最后，通过现场试验对主茎拼接与测量方法进行验证。结果表明，在距地面高度600~1500mm作业区域内，视觉系统跟踪采集的主茎3个区域图像的平均拼接偏差为3.77°；以人工测量结果为对照，采用视觉系统测量主茎长度、高度和生长倾角的决定系数分别为0.9933、0.8426、0.9793，平均测量偏差分别为46.20mm、18.60mm和4.33°。本研究可为番茄智能化整枝、采摘和授粉等作业视觉信息获取提供技术支撑。
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| 关 键 词： | 番茄植株 主茎形态 农业机器人 视觉伺服 立体测量 |
| 收稿时间： | 2020/2/17 0:00:00 |
racking and Measuring Method of Tomato Main-stem Based on Visual Servo |
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| FENG Qingchun,WANG Xiu,LIU Jizhan,CHENG Wei,CHEN Jian.racking and Measuring Method of Tomato Main-stem Based on Visual Servo[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2020,51(11):221-228. |
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| Authors: | FENG Qingchun WANG Xiu LIU Jizhan CHENG Wei CHEN Jian |
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| Institution: | China Agricultural University;Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture;Jiangsu University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | tomato plant main-stem morphology agricultural robot visual servo stereo measurement |
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