| 摘要 | 第1-14页 |
| Abstract | 第14-16页 |
| 1 绪论 | 第16-26页 |
| ·课题研究的目的及意义 | 第16-17页 |
| ·农业生产中机器视觉技术的研究现状 | 第17-22页 |
| ·国外研究现状 | 第17-20页 |
| ·国内研究现状 | 第20-21页 |
| ·国内西红柿采摘机器人视觉系统的研究现状 | 第21-22页 |
| ·机器人视觉技术的相关理论及技术 | 第22-24页 |
| ·数字图像的获取方法 | 第22-23页 |
| ·Marr视觉理论 | 第23页 |
| ·立体视觉技术 | 第23-24页 |
| ·主要研究内容 | 第24-26页 |
| 2 西红柿采摘机器人视觉系统的总体设计 | 第26-36页 |
| ·视觉系统的研究基础 | 第26-27页 |
| ·西红柿栽培模式及生长特性 | 第27-30页 |
| ·田间西红柿栽培模式 | 第27-29页 |
| ·西红柿成熟过程中色彩的变化 | 第29页 |
| ·西红柿病害引起的色彩变化 | 第29-30页 |
| ·西红柿采摘视觉系统的总体设计 | 第30-35页 |
| ·视觉系统设计的要求 | 第30-31页 |
| ·视觉系统的方案选择 | 第31页 |
| ·硬件系统的组成 | 第31-32页 |
| ·软件系统的设计 | 第32-34页 |
| ·云台 | 第34-35页 |
| ·本章小结 | 第35-36页 |
| 3 田间西红柿图像实时采集系统的开发 | 第36-42页 |
| ·图像实时采集方案的确定 | 第36页 |
| ·采集系统的硬件组成 | 第36-37页 |
| ·实时采集系统的软件开发 | 第37-41页 |
| ·VFW(Video For Windows)采集方法 | 第37页 |
| ·基于VFW实时采集系统的开发 | 第37-40页 |
| ·实时采集系统的界面及采集效果 | 第40-41页 |
| ·本章小结 | 第41-42页 |
| 4 西红柿采摘视觉系统果实识别的研究 | 第42-70页 |
| ·西红柿采摘期的确定 | 第42页 |
| ·视觉系统的彩色空间选择 | 第42-48页 |
| ·常用彩色空间及其相互转换 | 第42-45页 |
| ·田间西红柿图像中颜色特征量的统计 | 第45-47页 |
| ·统计结果分析 | 第47-48页 |
| ·彩色图像处理 | 第48-52页 |
| ·彩色图像的等尺度灰度化 | 第48-50页 |
| ·图像预处理 | 第50-52页 |
| ·不同采摘期西红柿图像分割算法的研究 | 第52-59页 |
| ·分割方法的初步选取及程序实现 | 第53-55页 |
| ·颜色指标初始阈值的确定 | 第55-56页 |
| ·不同分割方法的分割效果比较试验 | 第56-57页 |
| ·试验结果分析 | 第57页 |
| ·Otsu分割方法的改进 | 第57-59页 |
| ·采摘西红柿果实形状特征量的求取 | 第59-62页 |
| ·果实形状特征量的选取 | 第59页 |
| ·果实目标区域标记及轮廓跟踪 | 第59-60页 |
| ·果实形状特征量的计算 | 第60-62页 |
| ·采摘西红柿目标的提取及完善 | 第62-65页 |
| ·果实目标的数学形态学方法处理 | 第62-63页 |
| ·果实目标的提取 | 第63-64页 |
| ·果实目标的区域填充 | 第64-65页 |
| ·采摘西红柿质心确定 | 第65-69页 |
| ·西红柿果实目标的分离 | 第65-67页 |
| ·西红柿果实目标的质心获取 | 第67-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 5 双目立体视觉系统的摄像头标定 | 第70-84页 |
| ·摄像机标定技术 | 第70-72页 |
| ·传统标定技术 | 第70-71页 |
| ·自标定技术 | 第71-72页 |
| ·视觉系统摄像头标定方法的确定 | 第72页 |
| ·摄像头标定相关坐标系及几何模型的建立 | 第72-75页 |
| ·摄像头标定中坐标系的建立 | 第72-73页 |
| ·摄像头标定的成像几何模型 | 第73-75页 |
| ·视觉系统的摄像头标定 | 第75-82页 |
| ·标定装置的硬件组成 | 第76页 |
| ·摄像头投影矩阵M的标定 | 第76-78页 |
| ·摄像头内外参数的求取 | 第78-79页 |
| ·摄像头标定的程序实现 | 第79-81页 |
| ·摄像头的畸变校正及参数优化 | 第81-82页 |
| ·单个摄像头标定结果检验 | 第82页 |
| ·摄像头的双目立体标定 | 第82-83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 6 西红柿采摘双目立体视觉系统的三维重建 | 第84-100页 |
| ·视觉系统工作范围的确定 | 第84-86页 |
| ·双目立体视觉系统的立体匹配 | 第86-88页 |
| ·立体匹配的内容 | 第86-87页 |
| ·立体匹配的方法 | 第87-88页 |
| ·采摘西红柿特征点的匹配试验 | 第88-93页 |
| ·极线约束方程的确立 | 第88-91页 |
| ·唯一性约束 | 第91页 |
| ·视差梯度范围约束 | 第91-92页 |
| ·匹配算法的实现及匹配试验效果 | 第92-93页 |
| ·采摘西红柿空间位置的确定 | 第93-99页 |
| ·双目立体视觉模型 | 第93-96页 |
| ·空间点的三维重建 | 第96-97页 |
| ·采摘西红柿空间位置计算 | 第97-98页 |
| ·摄像头坐标系与机器人坐标系的转换 | 第98-99页 |
| ·本章小结 | 第99-100页 |
| 7 西红柿采摘机器人视觉系统的性能测试 | 第100-112页 |
| ·软件系统的功能及界面设计 | 第100-102页 |
| ·视觉系统的性能测试 | 第102-106页 |
| ·视觉系统识别性能测试 | 第102-104页 |
| ·视觉系统定位精度测试 | 第104-106页 |
| ·分析与讨论 | 第106-111页 |
| ·识别效果的分析 | 第106-107页 |
| ·定位误差的分析 | 第107-111页 |
| ·本章小结 | 第111-112页 |
| 8 结论与建议 | 第112-115页 |
| ·研究内容及结论 | 第112-114页 |
| ·本文的创新点 | 第114页 |
| ·存在的问题和建议 | 第114-115页 |
| 参考文献 | 第115-123页 |
| 附录 | 第123-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 攻读博士期间发表的论文 | 第132页 |