基于开源项目的苹果采摘系统设计及视觉算法改进

来源：江苏农业科学杂志2019年第第04期北京时间：

作者：刘岳开; 高宏力; 张洁

单位：西南交通大学机械工程学院，四川成都 610031

摘要：以机器人操作系统(robot operating system，ROS)为框架，以开源项目树莓派微型硬件作为图像处理模块，Arduino作为机械臂运动控制模块；基于自适应参数输入的霍夫圆检测算法，实现一种USB摄像头的双目视觉苹果采摘系统，保证算法实时性高的前提下识别率较高。以轮廓完整、小色块去除为优化策略，最大、最小圆面积自动估算，实现对霍夫圆检测输入参数的自适应控制。对于采摘顺序规划，通过竞争策略，每次筛选出最优果实，从而实现多目标的采摘顺序确定。结果表明，基于本策略的自适应霍夫圆检测试验算法对遮挡状况下的小规模成簇果实具有较高识别率。此外，借助众灵科技有限公司的开源ROS五自由度机械臂通过简易抓取试验完成了算法可实施性验证。

关键词：开源系统设计;机器视觉;颜色空间;自适应霍夫圆检测

基金资助：国家自然科学基金(编号：51275426)；国家科技支撑计划(编号：2009BAG12A01)；中央高校基本科研业务费专项资金(编号：2682014CX032)。