[发明专利]适应光照度突变的采摘机器人目标自主识别系统及其方法

权利要求书

1.一种适应光照度突变的采摘机器人目标自主识别方法，其特征在于，步骤如下：S1，计算果蔬采摘机器人工作的最适亮度V_fit；

S1.1，获得果蔬采摘机器人在可识别条件下的最大光照强度；

S1.2，获得果蔬采摘机器人在可识别条件下的最小光照强度；

S1.3，求取最大光照强度和最小光照强度的均值，作为最适光照度强度V_fit；

S2，摄像机采集实时图像；

S3，计算实时图像的帧亮度V；

（1）；

S4，计算实时图像的亮度补偿值b；

（2）；

S5，根据步骤S4，对实时图像进行亮度补偿，得到补偿图像，补偿图像的亮度O为；

（3）；

式中，a为图像对比度调节系数，a=1；b为亮度补偿值，当时亮度降低，当时亮度增加；

S6，对补偿图像建立HSV模型；

S7，确定目标果实；

S7.1，预先将目标果实的颜色划定一个色调区间，并设定色调区间的门限值；

S7.2，提取补偿图像中的像素点并与门限值进行比较，若大于等于门限值则将该像素点设定为目标像素点，否则设定为背景像素点，从而实现目标的分割，确定果实位置。

2.根据权利要求1所述的适应光照度突变的采摘机器人目标自主识别方法，其特征在于：在步骤S6中，具体步骤为，S6.1，对补偿图像的RGB进行归一化；

S6.2，计算补偿图像的HSV模型的S分量和H分量：

（4）；

（5）；

（6）；

其中，为角度度量，取值范围为0°~360°。

3.一种适应光照度突变的采摘机器人目标自主识别系统，其特征在于：包括果蔬采摘机器人，果蔬采摘机器人上安装有控制器、摄像头和光照度传感器，在摄像头的上端面、左端面和右端面分别安装有一个伸缩的遮光罩，在摄像头下方或果蔬采摘机器人的机械臂的手爪下方安装有LED照明灯；光照度传感器检测环境的光照强度并将检测信号传输至控制器内；控制器接收并处理后给遮光罩和LED照明灯发送控制命令，控制遮光罩的伸缩和LED照明灯的明灭；摄像头采集实时图像并将图像传输至控制器内，控制器进行处理后识别出目标果实给果蔬采摘机器人发送控制命令，使果蔬采摘机器人的机械臂采摘目标果实。

4.根据权利要求3所所述的适应光照度突变的采摘机器人目标自主识别系统，其特征在于：所述遮光罩包括导气管（1）、电磁阀（2）、气密室（3）和遮光片（4），气密室（3）的进气口与导气管（1）连通，导气管（1）通过电磁阀（2）与外部气源连接，遮光片（4）通过活塞安装在气密室（3）内并在气密室（3）内滑动，且电磁阀与控制器的输出端连接。