新疆农业科学 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (7): 1805-1813.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.07.029
• 草业·农业装备工程与机械化·畜牧兽医 • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2023-12-11
出版日期:
2024-07-20
发布日期:
2024-09-04
通信作者:
黄文倩(1980-),男,福建平和人,研究员,博士,硕士生导师,研究方向为农产品质量与安全快速无损检测,(E-mail)huangwq@nercita.org.cn作者简介:
吴风扬(1999-),男,湖北黄石人,硕士研究生,研究方向为机器视觉,(E-mail)1519100570@qq.com
基金资助:
WU Fengyang1,2(), HUANG Wenqian2(
), TIAN Xi2, YANG Yulin2
Received:
2023-12-11
Published:
2024-07-20
Online:
2024-09-04
Supported by:
摘要:
【目的】研究一种基于机器视觉的西瓜识别与定位技术,满足西瓜搬运设备的自动化要求,为自动搬运设备的视觉部分提供技术支持。【方法】采集西瓜的二维图像数据与三维点云数据。调用OpenCV函数库分割西瓜二维图像,提取出西瓜的外轮廓;采用PCL函数对三维点云数据进行预处理,并与二维图像作图形特征匹配,提取出顶层西瓜的质心点。【结果】单轮次的西瓜轮廓总识别率为97.62%,正确识别率为95.58%,质心识别率为92.72%。20轮测试的总轮廓识别率为98.02%,总正确识别率为96.53%,总质心识别率为94.17%,总质心个数和总西瓜个数之间的误差率为2.36%;西瓜图像处理的总用时为101.8s,效率提高了77.8%。【结论】基于机器视觉的西瓜识别与定位技术识别率较高且误差率较低。
中图分类号:
吴风扬, 黄文倩, 田喜, 杨育霖. 基于机器视觉的无序堆放西瓜识别与定位技术[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(7): 1805-1813.
WU Fengyang, HUANG Wenqian, TIAN Xi, YANG Yulin. Research on recognition and localization of unordered stacked watermelons based on machine vision[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(7): 1805-1813.
拍照次数 Number of photos taken | 顶层西 瓜总数 Total number of top watermelon | 西瓜轮 廓数 Watermelon outline number | 西瓜轮廓 识别率 Watermelon contour recognition rate (%) | 顶层 西瓜数 Number of top watermelons | 顶层西瓜 识别率 Top watermelon recognition rate (%) |
---|---|---|---|---|---|
第1次 1st 第2次 2nd 第3次 3rd 第4次 4th 第5次 5th 第6次 6th 第7次 7th 合计 Total | 7 6 5 4 3 2 1 28 | 7 5 5 4 3 2 1 27 | 100 83.33 100 100 100 100 100 97.62 | 6 5 5 4 3 2 1 26 | 85.71 83.33 100 100 100 100 100 95.58 |
表1 单轮次顶层西瓜识别率统计
Tab.1 Single round top watermelon recognition rate statistics
拍照次数 Number of photos taken | 顶层西 瓜总数 Total number of top watermelon | 西瓜轮 廓数 Watermelon outline number | 西瓜轮廓 识别率 Watermelon contour recognition rate (%) | 顶层 西瓜数 Number of top watermelons | 顶层西瓜 识别率 Top watermelon recognition rate (%) |
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第1次 1st 第2次 2nd 第3次 3rd 第4次 4th 第5次 5th 第6次 6th 第7次 7th 合计 Total | 7 6 5 4 3 2 1 28 | 7 5 5 4 3 2 1 27 | 100 83.33 100 100 100 100 100 97.62 | 6 5 5 4 3 2 1 26 | 85.71 83.33 100 100 100 100 100 95.58 |
拍照次数 Number of photos taken | 顶层西 瓜总数 Total number of top watermelon | 质心个数 Number of centroicls | 质心 识别率 Centroid recognition rate (%) | 人工 识别率 Artificial recognition rate (%) |
---|---|---|---|---|
第1次1st 第2次2nd 第3次3rd 第4次4th 第5次5th 第6次6th 第7次7th 合计Total | 7 6 5 4 3 2 1 28 | 6 5 4 4 3 2 1 25 | 85.71 83.33 80 100 100 100 100 92.72 | 100 |
表2 单轮次质心识别率统计
Tab.2 Statistics of single round centroid recognition rate
拍照次数 Number of photos taken | 顶层西 瓜总数 Total number of top watermelon | 质心个数 Number of centroicls | 质心 识别率 Centroid recognition rate (%) | 人工 识别率 Artificial recognition rate (%) |
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第1次1st 第2次2nd 第3次3rd 第4次4th 第5次5th 第6次6th 第7次7th 合计Total | 7 6 5 4 3 2 1 28 | 6 5 4 4 3 2 1 25 | 85.71 83.33 80 100 100 100 100 92.72 | 100 |
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