| 【目的】针对果实采摘机器中单目视觉定位操作简单但精度不足,根据光线投影原理引入辅助光获取果实的地面投影,提出了一种基于果实投影的单目视觉定位方法。【方法】该视觉定位系统包括两盏投影灯和一台相机。首先通过不同位置的两盏投影灯在地面形成交叉投影区域。然后利用神经网络对地面交叉投影区域进行标定,建立交叉投影区域内图像坐标系与世界坐标系间的坐标映射模型。再将视觉定位系统放置到果实前,在地面交叉投影区域产生果实投影,并求出果实投影质心在图像中的坐标。接着通过坐标映射模型获取果实投影的地面坐标。最后,结合投影灯和摄像头的位置信息在三维空间建立直线方程,通过广义逆矩阵求方程的最小二乘解,得到果实位置。为验证定位算法精度,分别进行了果实位置测量和果实采摘的仿真实验。【结果】在果实位置测量中,各个坐标轴平均误差在1cm以内；在果实采摘仿真中,成功率为93%。【结论】实验表明该定位方法的精度可以满足果实采摘的需求,为果实采摘设备的开发提供了理论基础。 |
