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基于颜色与面积特征的方格蔟蚕茧分割定位算法与试验
引用本文:刘莫尘,许荣浩,李法德,宋占华,闫银发,韩守强.基于颜色与面积特征的方格蔟蚕茧分割定位算法与试验[J].农业机械学报,2018,49(3):43-50.
作者姓名:刘莫尘  许荣浩  李法德  宋占华  闫银发  韩守强
作者单位:山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项(CARS-18-ZJ0402)、山东省现代农业产业技术体系建设项目(SDAIT-18-06)和山东省“双一流”奖补资金项目(564047)
摘    要:蚕虫上蔟多采用纸板方格蔟,但纸板方格蔟在使用过程中会因扭曲变形导致方格分布不规则,而采茧机械对变形的方格蔟进行蚕茧采摘时,会对方格蔟造成损伤。为了提高方格蔟机械采茧的智能化水平,减少采茧设备对方格蔟的损伤,提出一种基于颜色与面积特征的方格蔟蚕茧分割定位算法,实现对方格蔟中蚕茧的分割、中心点定位和位置坐标的视觉测量。首先采用图像空间的Brown畸变模型对方格蔟图像进行畸变矫正,减小径向畸变对视觉测量的影响;对矫正后的图像采用Mean Shift聚类算法进行预分割,消除光照及图像背景对蚕茧分割的影响;然后对阈值分割和形态学处理后的二值化蚕茧图像进行基于面积特征的连通域标定,得到每个蚕茧中心点位置;将连通域标定得到的蚕茧中心点坐标代入图像坐标系与世界坐标系转换方程,得到每个蚕茧在笛卡尔空间的三维坐标,经过视觉测量确定蚕茧在方格蔟中的具体位置,控制蚕茧采摘装置采摘方格蔟中的蚕茧。经过试验,该算法对方格蔟中的蚕茧检测正确率为96.88%,蚕茧坐标最大定位偏差小于6.0 mm,满足采茧装置对蚕茧采摘的定位精度要求。

关 键 词:蚕茧分割  图像处理  蚕茧采摘  定位算法  试验
收稿时间:2017/11/7 0:00:00

Algorithm and Experiment of Cocoon Segmentation and Location Based on Color and Area Feature
LIU Mochen,XU Ronghao,LI Fade,SONG Zhanhu,YAN Yinfa and HAN Shouqiang.Algorithm and Experiment of Cocoon Segmentation and Location Based on Color and Area Feature[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2018,49(3):43-50.
Authors:LIU Mochen  XU Ronghao  LI Fade  SONG Zhanhu  YAN Yinfa and HAN Shouqiang
Institution:Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University and Shandong Agricultural University
Abstract:
Keywords:silkworm cocoon segmentation  image processing  cocoon harvesting  location algorithm  experiment
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