[发明专利]一种枸杞识别与定位方法

说明书

本发明公开了一种枸杞识别与定位方法，包括以下步骤：S1：采集枸杞的双目图像；S2：采用BP神经网络对图像进行枸杞的识别；S3：对BP神经网络处理后的图像进行滤波；S4：对滤波后的图像进行形态学开运算处理；S5：对识别后的枸杞图像先用投影法获取图像中垂直枝条末端点的图像二维坐标，然后通过双目视觉技术计算出垂直枝条末端的三维坐标，根据该三维坐标将该枝条拉起呈水平状态；S6：对拉起后的水平枝条重复步骤S1至S4，对识别后的枸杞图像先用投影法获取图像中水平枝条上枸杞果实个体的图像二维坐标，然后通过双目视觉技术计算出枝条上所有枸杞果实个体的三维坐标。本发明能够使枸杞采摘机器人有效识别与准确定位枸杞果实。

技术领域

本发明涉及图像处理与视觉定位领域，特别是涉及一种枸杞识别与定位方法。

背景技术

枸杞鲜果因其营养丰富，味道甜美备受人们喜爱，枸杞的种植规模与枸杞产量也因此大幅增加。目前枸杞鲜果采摘作业采用人工操作，采摘效率低，采摘成本高，高峰期人手不足。为了提高采摘的效率，减少采摘过程中的人工成本，研究一种自动化枸杞采摘机器人具有十分重要的意义。

然而枸杞的生长环境比较复杂，能否精准的识别枸杞、定位枸杞直接决定了枸杞采摘机器人的工作效率。常见的使用颜色特征识别枸杞，适用性低，易受到光照强度的影响。因此亟需提供一种可以用于枸杞采摘机器人上的有效识别与定位枸杞果实的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种枸杞识别与定位方法，能够使枸杞采摘机器人有效识别与准确定位枸杞果实。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种枸杞识别与定位方法，包括以下步骤：

S1：采集枸杞的双目图像；

S2：采用BP神经网络对采集的双目图像进行枸杞的识别；

S3：对BP神经网络处理后的图像进行滤波，去除噪点；

S4：对滤波后的图像进行形态学开运算处理，去除其余干扰点，得到识别完成的枸杞图像；

S5：对识别后的枸杞图像先用投影法获取图像中垂直枝条末端点的图像二维坐标，然后根据得到的图像二维坐标通过双目视觉技术计算出垂直枝条末端的三维坐标，根据该三维坐标将该枝条拉起呈水平状态；

S6：对拉起后的水平枝条重复步骤S1至S4，对识别后的枸杞图像先用投影法获取图像中水平枝条上枸杞果实个体的图像二维坐标，然后根据得到的图像二维坐标通过双目视觉技术计算出枝条上所有枸杞果实个体的三维坐标。

在本发明一个较佳实施例中，步骤S2的具体步骤包括：

以枸杞果实的RGBHSV六个像素值作为BP神经网络训练的输入数据，以判断是不是枸杞作为输出数据，通过经验公式计算，BP神经网络隐藏神经元数量的取值范围为4—13，建立一个BP神经网络预测模型，对采集的双目图像进行二值化处理。

在本发明一个较佳实施例中，步骤S3中，利用Laplace滤波对BP神经网络处理后的图像进行滤波。

在本发明一个较佳实施例中，步骤S4的具体步骤包括：

首先选用圆形的结构元素对滤波后的图像进行腐蚀处理，然后采用图像腐蚀处理模板对图像进行膨胀处理，去除其余干扰点，得到识别完成的枸杞图像。

在本发明一个较佳实施例中，在步骤S5中，采用投影法获取图像中垂直枝条末端点的图像二维坐标的方法包括以下步骤：

S5.1：读取图像并获取图像行数P和列数Q；

S5.2：将图像进行水平投影得到识别点对应的Y值，组成数组S；