[发明专利]基于近红外编码点阵结构光的苹果果梗/花萼检测方法

权利要求书

1.一种基于近红外编码点阵结构光的苹果果梗/花萼检测方法，包括：

S1，设置n1条虚拟的平行且间距相等的水平直线和n2条虚拟的平行且间距相等的垂直直线，对应每条垂直直线和水平直线的交点生成一个光斑，该光斑位于该水平直线上且位于与对应交点成固定距离的该垂直直线的左侧或右侧，当该光斑位于左侧时，该光斑的取值为第一基本编码基元，当该光斑位于右侧时，该光斑的取值为第二基本编码基元，从而基于M阵列生成n₁×n₂的近红外编码点阵结构光，并且对于任意包括k₁行和k₂列光斑的子窗口，子窗口对应的码值各不相同，其中n₁、n₂、k₁、k₂均为正整数；

S2，将近红外编码点阵结构光分别投射到参考平面和苹果表面后，分别采集得到参考图像和苹果图像，求取近红外编码点阵结构光在每个图像上的每个光斑的位置；

S3，选取苹果图像上的一个包括k₁行和k₂列光斑的子窗口，计算该子窗口的码值，再在n₁×n₂的近红外编码点阵中搜索具有相同码值的子窗口，从而确定苹果表面近红外光斑在近红外编码点阵中的位置，进而建立起苹果图像的每个光斑与参考图像的每个光斑的对应关系；

S4，计算苹果图像的每个光斑与参考图像对应光斑的位置的纵坐标差值，如果苹果图像上左右都存在其他光斑的某光斑的所述纵坐标差值的二阶差分小于0，则该光斑的相应位置标记为果梗/花萼区域，如果左右有一侧不存在其他光斑的某光斑与其水平相邻光斑的所述纵坐标差值之差大于第三阈值，则相应位置标记为果梗/花萼区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本编码单元，若近红外结构光光斑位于对应的虚拟垂直直线左侧，则第一基本编码基元表示为1，若近红外结构光光斑位于对应的虚拟垂直直线右侧，则第二基本编码基元表示为0；或者为：若近红外结构光光斑位于对应的虚拟垂直直线左侧，则第一基本编码基元为0，若近红外结构光光斑位于对应的虚拟垂直直线右侧，则第二基本编码基元为1。

3.如权利要求1所述的方法，所述光斑的位置，为该光斑中灰度值最大的点的坐标，如果该光斑中有多个灰度值相同的最大值点，则按照从上到下，从左到右的顺序求取第一个灰度值最大的点的坐标作为光斑的位置。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述苹果图像的子窗口中的每个光斑的取值如此确定：横坐标差值小于第一设定阈值的光斑组成一列光斑，对于平均横坐标差值小于第二阈值的相邻两列光斑，左列中光斑的取值为第一基本编码基元，右列中光斑的取值为第二基本编码基元。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，n₁＝15，n₂＝17。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，k₁＝4，k₂＝2。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近红外编码点阵结构光由近红外激光点阵仪或近红外LED点阵结构光投射装置发射。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考平面为苹果分选传送装置的上表面。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苹果图像和参考图像由相机在同一位置采集。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采集一个苹果在分选传送装置的三个工位上的近红外图像，对每一个苹果图像求取果梗/花萼区域。