[发明专利]自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统

说明书

技术领域

本发明属于机器视觉检测技术领域，更具体的说，属一种自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统。

背景技术

随着计算机科学和自动控制技术的不断发展，果蔬采摘机器人已经逐步应用到农业生产作业过程中。日本、美国等发达国家一直致力于采摘机器人的研究，我国也在该领域研究取得了一定的成果。果实自动采摘机器人，首先要在作业中准确地识别成熟果实，然后才能对其具体位置进行定位并执行相关采摘动作。

当前采摘机器人涉及的对象主要有甜橙、苹果、西红柿、黄瓜、柑橘、草莓等，视觉系统的识别方法主要集中在通过颜色模型或灰度特征分割图像、寻找目标，或者在图像采集时使用滤波片等设备获取较为简单的图像，再根据形状特征寻找目标。目前已有方法大多停留在理论研究阶段，对单果、无遮挡、色泽差别大等情况研究较多，对不同光线、遮挡和多果实等情况涉及较少，如何解决环境因素影响的识别问题是采摘机器人发展面临的问题。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统。

本发明的一种自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统，其特征在于：包括ARM控制器、图像采集卡、显示模块、键盘输入模块、PLC、电源模块、果实特征数据库、光源照射模块、CCD摄像头、移动导轨、水平移动单元、垂直升降单元、抓取采摘单元；其中：

所述ARM控制器分别与所述图像采集卡、所述显示模块、所述键盘输入模块、所述PLC、所述电源模块、所述果实特征数据库相连，所述PLC分别与所述ARM控制器、所述水平移动单元、所述垂直升降单元、所述抓取采摘单元相连，所述图像采集卡分别与所述ARM控制器、所述光源照射模块相连，所述光源照射模块分别与所述图像采集卡、所述CCD摄像头相连，所述CCD摄像头分别与所述光源照射模块、所述移动导轨相连。

本发明给出了一种自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统，通过分析荔枝的果实、果梗和树叶的颜色信息特征，在YCbCr颜色模型中通过阈值分割法去除背景干扰，通过模糊聚类的方法识别荔枝果实和果梗，并在定位后进行自动抓取采摘。本发明与现有技术相比：具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。

附图说明

附图1是本发明自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统的结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统的结构示意图，自然环境中荔枝成熟果实自动识别与采摘系统包括ARM控制器1、图像采集卡2、显示模块3、键盘输入模块4、PLC5、电源模块6、果实特征数据库7、光源照射模块8、CCD摄像头9、移动导轨10、水平移动单元11、垂直升降单元12、抓取采摘单元13；其中：

所述ARM控制器1分别与所述图像采集卡2、所述显示模块3、所述键盘输入模块4、所述PLC5、所述电源模块6、所述果实特征数据库7相连，所述PLC5分别与所述ARM控制器1、所述水平移动单元11、所述垂直升降单元12、所述抓取采摘单元13相连，所述图像采集卡2分别与所述ARM控制器1、所述光源照射模块8相连，所述光源照射模块8分别与所述图像采集卡2、所述CCD摄像头9相连，所述CCD摄像头9分别与所述光源照射模块8、所述移动导轨10相连。