[发明专利]枸杞采摘机器人的果实识别方法及系统、定位方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种枸杞采摘机器人的果实识别方法及系统、定位方法及系统，该方法包括：获取实时枸杞植株图像；通过预设分割算法对实时枸杞植株图像中的枸杞果实进行图像分割，得到枸杞区域；在所述枸杞区域中提取单个果实区域，以识别到单个果实并进行采摘。采用本发明所述枸杞采摘机器人的果实识别方法，能够精确识别和定位枸杞果实，提高了枸杞采摘机器人的识别精度和采摘效率，同时提高了枸杞采摘机器人的果实识别的鲁棒性。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，具体涉及一种枸杞采摘机器人的果实识别方法及系统、定位方法及系统。

背景技术

枸杞是我国大规模种植的农作物之一，是农业经济发展的重要组成部分。枸杞不仅具有食用价值还具有药用价值。当前枸杞的采收工作主要依靠人力完成，存在采摘周期长、作业环境差、劳动强度大、采摘成本高、采摘效率低等问题。

因此，智能化采摘机器人的研发具有非常重要的意义。枸杞采摘机器人工作过程是在导航系统的控制下自主行走至果树附近，然后利用智能视觉系统对枸杞树上果实和障碍物进行精准识别和定位。由此可见，果实识别是机器人智能化采摘技术的核心。枸杞为茄科非刚性果实，采摘环境的复杂性和枸杞果树的不规则性，导致对枸杞果实成熟图像的识别存在一定难度，目前还没有相关文献对此进行研究。采摘机器人采用视觉识别系统和双臂结构，模拟人工采摘枸杞的工作过程，保证枸杞的顺利采摘。随着枸杞种植业的发展，传统的粗狂型采摘方法已经不能适应采摘作业的要求。因此，设计智能化的枸杞采摘机器人非常必要，其一方面能能节省生产成本，提高农业生产力。另一方面，可以促进农业的机械化和信息化，带动现代农业的发展。。

因此，如何提供一种枸杞采摘机器人的果实识别、定位方案，能够精确识别枸杞，对于提高枸杞采摘机器人的识别精度，提高枸杞种植业的生产水平是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种枸杞采摘机器人的果实识别方法及系统、定位方法及系统，能够精确识别枸杞，对于提高枸杞采摘机器人的识别精度，提高枸杞种植业的生产水平。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种枸杞采摘机器人的果实识别方法，包括：

获取实时枸杞植株图像；

通过预设分割算法对实时枸杞植株图像中的枸杞进行图像分割，得到枸杞区域；

在所述枸杞区域中提取单个果实区域，以识别到单个果实并进行采摘。

优选地，所述通过预设分割算法对实时枸杞植株图像中的枸杞进行图像分割，得到枸杞区域，包括：

在不同光照条件下采集自然环境中成熟枸杞的一张以上的彩色图像；

对所述彩色图像进行颜色分析和样本统计，得到枸杞果实的颜色空间值；

利用所述颜色空间值，对实时枸杞植株通过预设分割算法进行图像分割，得到枸杞区域。

优选地，在所述获取实时枸杞植株图像之后；在所述通过预设分割算法对实时枸杞植株图像中的枸杞进行图像分割，得到枸杞区域之前；还包括：

对实时枸杞植株图像进行图像预处理，以得到标准图像；

具体地，对实时枸杞植株图像进行灰度增强，以增强区分度；

将实时枸杞植株图像利用预设公式进行归一化，得到归一化图像；

对所述归一化图像进行降噪处理，得到标准图像。

第二方面，本发明实施例提供一种枸杞采摘机器人的果实识别系统，包括：

图像获取模块，用于获取实时枸杞植株图像；