检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

夜间自然环境下荔枝采摘机器人识别技术

农业机械学报 2017年第11期48卷 28-34页

作者：熊俊涛林睿刘振何志良杨振刚卜榕彬华南农业大学数学与信息学院广州510642

利用机器视觉实现自然环境下成熟荔枝的识别,对农业采摘机器人的研究与发展具有重要意义。本文首先设计了夜间图像采集的视觉系统,然后选取了白天和夜间两种自然环境下采集荔枝图像,分析了同一串荔枝在白天自然光照与夜间LED光照下的颜... 详细信息

利用机器视觉实现自然环境下成熟荔枝的识别,对农业采摘机器人的研究与发展具有重要意义。本文首先设计了夜间图像采集的视觉系统,然后选取了白天和夜间两种自然环境下采集荔枝图像,分析了同一串荔枝在白天自然光照与夜间LED光照下的颜色数据,确定了YIQ颜色模型进行夜间荔枝果实识别的可行性。首先选择夜间荔枝图像的I分量图,利用Otsu算法分割图像去除背景,然后使用模糊C均值聚类算法分割果实和果梗图像,得到荔枝果实图像;再利用Hough圆拟合方法检测出图像中的各个荔枝果实。荔枝识别试验结果表明:夜间荔枝图像识别的正确率为95.3%,识别算法运行的平均时间为0.46 s。研究表明,该算法对夜间荔枝的识别有较好的准确性和实时性,为荔枝采摘机器人的视觉定位方法提供了技术支持。

关键词：荔枝采摘机器人识别夜间图像 Hough圆检测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于深度语义分割的荔枝花识别

农业机械学报 2021年

作者：熊俊涛刘柏林钟灼陈淑绵郑镇辉华南农业大学数学与信息学院

针对复杂自然环境下稠密聚集的荔枝花无法使用目标检测、实例分割方法识别的问题，本文提出一种深度语义分割网络识别荔枝花、叶像素并实现分割的方法，为智能疏花奠定视觉基础。首先在花期季节于实验果园拍摄荔枝花像，然后制作标签，... 详细信息

针对复杂自然环境下稠密聚集的荔枝花无法使用目标检测、实例分割方法识别的问题，本文提出一种深度语义分割网络识别荔枝花、叶像素并实现分割的方法，为智能疏花奠定视觉基础。首先在花期季节于实验果园拍摄荔枝花像，然后制作标签，并进行数据增强；接着构建深度为34层的ResNet主干网络，在此基础上加入稠密特征传递方法和注意力模块，提取荔枝花、叶的特征，最后通过全卷积网络层实现荔枝花、叶分割。模型的平均交并比(mIoU)为0.734，像素识别准确率达到87%，检测速度达到15f/s。本文提出的深度语义分割网络能够较好地解决荔枝花识别分割问题，在复杂野外环境中具有较强的鲁棒性和较高的识别准确率，为智能疏花提供视觉支持。

关键词：荔枝花深度网络像素分割稠密特征传递注意力模块

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

采摘机械手对扰动荔枝的视觉定位

农业工程学报 2012年第14期28卷 36-41页

作者：熊俊涛邹湘军陈丽娟蔡伟亮彭红星华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 华南农业大学信息学院信息工程系广州510642

为了解决采摘机器人在自然环境中对扰动状态荔枝的视觉精确定位问题,该文分析机械手采摘过程中荔枝产生扰动的因素,设计制造了模拟荔枝振动的试验平台,该试验平台通过改变方向、振频、振幅等振动条件来模拟采摘过程中的扰动环境;结合振... 详细信息

为了解决采摘机器人在自然环境中对扰动状态荔枝的视觉精确定位问题,该文分析机械手采摘过程中荔枝产生扰动的因素,设计制造了模拟荔枝振动的试验平台,该试验平台通过改变方向、振频、振幅等振动条件来模拟采摘过程中的扰动环境;结合振动平台运动参数,提出了双目立体视觉系统采集扰动状态的荔枝图像方法,在HSI颜色空间中对预处理后荔枝图像利用模糊C均值聚类法(FCM,fuzzyC-means)分割荔枝果实和果梗,然后利用Hough变换算法进行直线拟合确定有效的果梗采摘区域和采摘点,对多帧图像中采摘点坐标取平均值,然后进行三维重建确定空间采摘点坐标。荔枝扰动状态的视觉定位试验结果表明,空间定位深度值误差小于6cm,荔枝采摘机械手能实现有效采摘,该研究为机械手实际作业提供指导。

关键词：机器视觉图像识别采摘机械手扰动模拟空间定位

基于深度强化学习的柑橘采摘机械臂路径规划方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

华南农业大学学报 2023年第3期44卷 473-483页

作者：熊春源熊俊涛杨振刚胡文馨华南农业大学数学与信息学院广东广州510642

[目的]为解决非结构化环境下采用深度强化学习进行采摘机械臂路径规划时存在的效率低、采摘路径规划成功率不佳的问题,提出了一种非结构化环境下基于深度强化学习(Deep reinforcement learning, DRL)和人工势场的柑橘采摘机械臂的路径... 详细信息

[目的]为解决非结构化环境下采用深度强化学习进行采摘机械臂路径规划时存在的效率低、采摘路径规划成功率不佳的问题,提出了一种非结构化环境下基于深度强化学习(Deep reinforcement learning, DRL)和人工势场的柑橘采摘机械臂的路径规划方法。[方法]首先,通过强化学习方法进行采摘路径规划问题求解,设计了结合人工势场的强化学习方法;其次,引入长短期记忆(Longshort term memory,LSTM)结构对2种DRL算法的Actor网络和Critic网络进行改进;最后,在3种不同的非结构化柑橘果树环境训练DRL算法对采摘机械臂进行路径规划。[结果]仿真对比试验表明:结合人工势场的强化学习方法有效提高了采摘机械臂路径规划的成功率;引入LSTM结构的方法可使深度确定性策略梯度(Deep deterministic policy gradient,DDPG)算法的收敛速度提升57.25%,路径规划成功率提升23.00%;使软行为评判(Soft actor critic,SAC)算法的收敛速度提升53.73%,路径规划成功率提升9.00%;与传统算法RRT-connect(Rapidly exploring random trees connect)对比,引入LSTM结构的SAC算法使规划路径长度缩短了16.20%,路径规划成功率提升了9.67%。[结论]所提出的路径规划方法在路径规划长度、路径规划成功率方面存在一定优势,可为解决采摘机器人在非结构化环境下的路径规划问题提供参考。

关键词：采摘机械臂柑橘路径规划深度强化学习非结构化环境 LSTM

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

扰动柑橘采摘的实时识别与采摘点确定技术

农业机械学报 2014年第8期45卷 38-43页

作者：熊俊涛邹湘军彭红星陈文光林桂潮华南农业大学信息学院广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

对成熟柑橘果实在扰动状态下的视觉识别定位技术进行研究。利用ANSYS进行了扰动柑橘的动力学分析,结合图像处理分析结果,确定了微扰动柑橘的运动规律为类单摆运动;对采集的微扰动柑橘视频进行图像处理,设定规则选取视频中的图像,利用改... 详细信息

对成熟柑橘果实在扰动状态下的视觉识别定位技术进行研究。利用ANSYS进行了扰动柑橘的动力学分析,结合图像处理分析结果,确定了微扰动柑橘的运动规律为类单摆运动;对采集的微扰动柑橘视频进行图像处理,设定规则选取视频中的图像,利用改进的K-means聚类分割法结合优化Hough圆拟合方法实现柑橘果实的分割;根据图像分割结果,对柑橘的二值图像进行Hough直线拟合,结合直线斜率在-0.45~0.45的约束条件,确定扰动柑橘的有效采摘点。试验结果表明该方法能有效地识别自然环境中的微扰动柑橘,确定扰动果实采摘点的准确率达85%,采摘点确定的处理时间在7.58~9.24 s范围内。

关键词：柑橘采摘机械手扰动采摘点动力学分析视觉识别

自然环境下多类水果采摘目标识别的通用改进SSD模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业工程学报 2018年第16期34卷 155-162页

作者：彭红星黄博邵园园李泽森张朝武陈燕熊俊涛华南农业大学数学与信息学院/南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 华南农业大学工程学院广州510642

为解决当前自然环境下水果识别率不高、泛化性不强等问题,该文以苹果、荔枝、脐橙、皇帝柑4种水果为研究对象,提出了一种改进的SSD(single shot multi-boxdetector)深度学习水果检测模型:将经典SSD深度学习模型中的VGG16输入模型替换为R... 详细信息

为解决当前自然环境下水果识别率不高、泛化性不强等问题,该文以苹果、荔枝、脐橙、皇帝柑4种水果为研究对象,提出了一种改进的SSD(single shot multi-boxdetector)深度学习水果检测模型:将经典SSD深度学习模型中的VGG16输入模型替换为Res Net-101模型,并运用迁移学习方法和随机梯度下降算法优化SSD深度学习模型。该文基于Caffe深度学习框架,对自然环境下采集的水果图像进行不同网络模型、不同数据集大小和不同遮挡比例等多组水果识别检测效果对比试验。试验表明:改进的SSD深度学习水果检测模型对4种水果在各种环境下的平均检测精度达到88.4%,高于经典SSD深度学习模型中的86.38%,经过数据增强后平均检测精度可提升至89.53%,在遮挡面积低于50%的情况下F1值能达到96.12%,有较好的泛化性和鲁棒性,可以很好地实现自然环境下多类水果的精准检测,可为农业自动化采摘中的水果识别检测问题提供新的方案。

关键词：图像识别模型算法水果检测深度学习 SSD VGG16 ResNet-101

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于机器视觉的荔枝果实采摘时品质检测技术

农业机械学报 2014年第7期45卷 54-60页

作者：熊俊涛邹湘军刘念彭红星李锦鸿林桂潮华南农业大学信息学院广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

为了在荔枝采摘时实时判断果实的品质状态,通过分析自然环境中荔枝不同生长期的图像,对荔枝果实未成熟、成熟、成熟后外表腐烂变质的3种情况进行了图像数据分析。选取了YCbCr颜色模型,利用探索性分析法对荔枝不同部位、不同光照、不同... 详细信息

为了在荔枝采摘时实时判断果实的品质状态,通过分析自然环境中荔枝不同生长期的图像,对荔枝果实未成熟、成熟、成熟后外表腐烂变质的3种情况进行了图像数据分析。选取了YCbCr颜色模型,利用探索性分析法对荔枝不同部位、不同光照、不同生长期的荔枝图像的Cr分量进行了数据分析与统计,确定了辨识荔枝果实未成熟与成熟的Cr分量的阈值范围;对于成熟的荔枝,采用边缘提取与Hough圆拟合方法对其Cr分量图进行处理,标记出图像的荔枝果实,然后利用纹理统计法、颜色特征与果实不同部分面积比值相结合的方法进行果实变质的判断,最终实现了未成熟、成熟以及腐烂变质的荔枝果实的视觉智能判断,建立了荔枝果实品质辨识的智能系统。试验结果表明,辨识荔枝品质状态的正确率达93%。

关键词：荔枝采摘果实品质检测机器视觉探索性分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于动态目标的采摘机器人视觉定位技术研究

系统仿真学报 2015年第4期27卷 836-842页

作者：熊俊涛邹湘军邹海鑫彭红星叶敏华南农业大学信息学院广州510642 华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

自然环境中水果扰动是采摘机器人视觉定位的难点。研究通过计算扰动荔枝图像中果实摆角大小,确定了静止、微扰动和大扰动3种状态;针对静止、微扰动的荔枝,利用改进的FCM模糊聚类方法进行果实、果梗的图像分割,利用Hough直线拟合确定果... 详细信息

自然环境中水果扰动是采摘机器人视觉定位的难点。研究通过计算扰动荔枝图像中果实摆角大小,确定了静止、微扰动和大扰动3种状态;针对静止、微扰动的荔枝,利用改进的FCM模糊聚类方法进行果实、果梗的图像分割,利用Hough直线拟合确定果梗上有效采摘区域,实现了荔枝采摘点的空间视觉定位,并通过虚拟现实技术进行了机械手采摘扰动目标的仿真。视觉定位试验结果:静止、微扰动荔枝采摘点的视觉定位的深度误差值最大为2.3 cm,最小为0.6cm,表明了该方法的合理性与有效性。

关键词：采摘机器人动态目标荔枝扰动视觉定位仿真系统

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

植物根系竞争生长的三维可视化模拟

农机化研究 2009年第7期31卷 66-69页

作者：熊俊涛钟南华吴春胤华南农业大学信息学院广州510642 华南农业大学工程学院广州510642

基于Simroot模拟系统的数学理论,结合Visual C++编程工具和OpenGL三维图形库技术,建立了一个虚拟植物根系竞争生长的三维可视化模拟系统。通过对作物大豆的根系竞争生长的模拟表明:本系统能够形象逼真地显现植物根系竞争生长的形态结构... 详细信息

基于Simroot模拟系统的数学理论,结合Visual C++编程工具和OpenGL三维图形库技术,建立了一个虚拟植物根系竞争生长的三维可视化模拟系统。通过对作物大豆的根系竞争生长的模拟表明:本系统能够形象逼真地显现植物根系竞争生长的形态结构和生物特性,具有良好的通用性和适用性。

关键词：植物根系竞争模拟模型三维可视化