[发明专利]一种基于视觉伺服的农产品分拣方法及系统

权利要求书

1.一种基于视觉伺服的农产品分拣方法，其特征在于，所述方法包括:

采用图像采集装置对需要分拣的农产品进行图像采集捕捉目标图像；

控制装置将所述目标图像进行预处理；

根据预处理后的目标图像对农产品进行定位和分类；

所述根据预处理后的目标图像对农产品进行定位和分类，包括：

根据所捕获图像中目标物体的点与空间实际物体上存在的点建立对应关系实现目标定位；

对不同的物体进行分类识别时，确定不同目标物体的投影面积，以面积大小为阈值，利用面积阈值法实现对目标物体的分类；

所述根据所捕获图像中目标物体的点与空间实际物体上存在的点建立对应关系实现目标定位，包括：

确定物体点p在图像像素坐标系中的坐标(^pX_f,^pY_f)；

根据图像像素坐标(^pX_f,^pY_f)获得物体点p在图像物理坐标系下的坐标(^pX,^pY)：

选取成像模型中摄像机光轴与空间物体所在平面交点的位置，目标物体所在的平面方程为Z＝0；

根据图像物理坐标系在摄像机坐标系中z轴方向的距离为有效焦距f，获得物体点p在摄像机坐标系中的坐标为(^pX,^pY,f)；

确定摄像机光心在图像物理坐标系中的坐标为(0,0,^PZ_W)；

根据点(^pX,^pY,f)与点(0,0,^PZ_W)的光线方程为得出比例系数确定最终物体点p的实际位置；

控制装置根据机械臂中每个关节的关节变量确定机械臂的末端姿态，控制机械臂完成农产品分拣作业。

2.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的农产品分拣方法，其特征在于，所述控制装置将所述目标图像进行预处理，包括：

所述控制装置将所述目标图像分别进行灰度增强、图像分割以及平滑图像处理，使得图像各部分层次分开、噪声减少并分割需要区域；

然后进行边缘检测，以提取目标边缘信息；

最后进行一阶矩计算，得出目标的中心坐标，再转化为实际坐标，对目标图像对应的农产品进行定位。

3.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的农产品分拣方法，其特征在于，所述控制装置根据机械臂中每个关节的关节变量确定机械臂的末端姿态，包括：

确定机械臂连杆坐标系和对应的参数，根据齐次变换理论，确定机械臂的正向运动方程式，所述正向运动方程式用于确定机械臂的末端姿态；

或者，确定机械臂的逆向运动方程式，根据机械臂的末端执行器的姿态反解出机械臂各个关节的关节变量。