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基于视觉的黄桃无损抓取和分选系统设计
目录
文档概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.1系统功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.2系统硬件拓扑结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.3系统软件框架流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.4系统集成与测试流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
视觉感知技术方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.1图像采集子系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
3.1.1摄像头选型与布置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.1.2光源设计优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.1.3图像传输协议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.2图像预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.2.1噪声滤除算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2.2影像增强处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.2.3图像配准方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.3桃子特征提取策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.3.1形状轮廓分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.3.2颜色纹理分离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
3.3.3表面缺陷判断．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
桃子识别分级算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
4.1基于深度学习的识别模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
4.1.1桃子分类网络构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4.1.2区域生成模型训练．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
4.1.3精度优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
4.2基于机器视觉的分级规则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
4.2.1单果分割技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
4.2.2成熟度判别标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
4.2.3表伤程度量化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4.3多特征融合分级模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
4.3.1异构数据融合策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.3.2混合模型性能对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
4.3.3算法鲁棒性验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
桃子智能采摘单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
5.1采摘机械
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