[发明专利]一种苹果采摘机器人目标果实快速跟踪识别方法

摘要

本发明公开了一种苹果采摘机器人目标果实快速跟踪识别方法，包括图像分割；目标果实确定；识别区域提取；快速模板提取识别；目标果实定位的步骤。本发明方法可提高苹果采摘机器人的采摘速度，缩小与人工采摘速度的差距，实用性强。

主权项

一种苹果采摘机器人目标果实快速跟踪识别方法，其特征是具体步骤包括：1)图像分割选取在自然环境下苹果园拍摄的一组图片，选择苹果果实与背景的树枝、绿叶及天空区域，对其R、G、B颜色因子的值进行统计分析，用色差R‑G和2R‑G‑B方法将苹果果实从背景中分割开来；2)目标果实确定采用8邻域标记法对上述处理好的果实分割图像进行标记，并对标记果实区域求取二维质心坐标，公式为x=Σi,j∈Ωiny=Σi,j∈Ωjn]]>式中：i、j—果实图像像素的横、纵坐标n—果实图像的总像素数Ω—属于同一果实图像的像素集合同时计算其边长，最后以距离图像中心最近原则确定目标果实；3)识别区域提取利用前帧图像识别出的目标果实信息来减少当前图像的识别时间，以此逐帧类推递减，利用前帧图像中目标果实的质心坐标及自身大小和图像中心坐标来确定后帧图像的处理区域；4)快速模板提取识别根据已知模板图在目标图中搜索相匹配的子图像，采用快速去均值归一化积相关算法来匹配识别后帧图像的目标果实；5)目标果实定位对去均值归一化积相关算法进行加速优化改进，在不断缩小的后帧图像区域进行模板匹配、定位目标果实。