[发明专利]一种基于TOF相机的树上苹果识别与定位方法

摘要

本发明公开了一种基于TOF相机的树上苹果识别与定位方法。其技术方案是，使用分辨率为1280(h)×1024(v)、型号为OI‑VS‑1000的TOF相机的三维成像技术获取苹果的反射光强度图像和深度图像，并对所得图像进行预处理，应用选择性对比度增强算法，对深度图像进行改善，然后采用形态滤波算法，滤除深度图中的噪声，采用区域分裂合并的算法将目标果实区域与背景区域分割，然后利用Canny算子提取边界，最后对边界图像利用图像中定位形状的Hough变换进行圆检测，获得果实圆及圆心位置，结合TOF相机三维数据库的定位技术对每个果实圆心的三维坐标进行提取，求得果实实际半径值，实现对苹果的识别和定位。

主权项

一种基于TOF相机的树上苹果识别与定位方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：使用相机的三维成像技术获取自然生长的苹果树的反射光强度图像和深度图像，并对图像进行预处理；步骤2：对步骤1得到的图像进行选择性对比度增强处理，改善图像，抑制无关信息，然后对改善后的图像进行形态滤波处理，去除图像中的噪声；步骤3：对步骤2改善过的图像进行分裂合并，对强度图进行分裂合并时得到的区域会将相邻苹果的区域合并到同一个区域，而通过深度图进行分裂合并时得到的区域会将贴附于苹果表面的树叶合并到同一个区域，因此，取两部分合并的交集作为识别得到的目标区域，然后用Canny算子进行边缘检测，获取目标果实区域的轮廓；步骤4：对经过步骤3得到的图像进行区域标记，并绘制区域的最小外接圆，在外接圆内通过圆形Hough变换对单个果实的轮廓线进行拟合，依次识别出所有的果实；步骤5：由步骤4可以获得果实圆及圆心位置，然后根据相机的三维数据库对每个果实圆心的三维坐标进行提取，然后求苹果的实际半径值，实现对苹果的定位。