国家高技术研究发展计划(2001AA422300)
- 作品数：8 被引量：194H指数：7
- 相关作者：张铁中赵金英杨丽陈利兵宋健更多>>
- 相关机构：中国农业大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学理学更多>>
- 温室黄瓜果实的模式识别与分割——利用Bayes分类判别模型被引量：9
- 2006年
- 利用黄瓜果实与其果梗叶片在颜色深度上的差异,采用在自然背景下的黄瓜图像为训练样本,分别提取出黄瓜果实与背景的RGB颜色分量信息,计算出各自的分类判别函数,利用Bayes分类判别模型对自然背景下的黄瓜果实进行判别。试验表明:利用Bayes模式识别能够较好地实现对成熟黄瓜果实与背景的分离;在识别后对图像进行腐蚀,膨胀,区域标记及特征提取等处理,能够较为准确地提取出成熟黄瓜果实及其重心位置。
- 袁国勇张铁中
- 关键词：计算机应用模式识别黄瓜图像分割
- 草莓采摘机器人的研究:Ⅰ.基于BP神经网络的草莓图像分割被引量：45
- 2004年
- 草莓成熟度和空间位置的识别是草莓采摘机器人研究的重要环节 ,解决此问题必须首先对采集的草莓图像进行分割。采用三层BP神经网络 ,通过分析选取 3× 3邻域像素的H通道值作为草莓图像的特征 ;选取HSV模型中与亮度无关的通道以排除图像的明暗对分割效果的影响 ;采用单通道以缩短图像处理时间。选取 2 0幅图像作为训练样本 ,以人工借助Photoshop软件分割后的图像作为教师信号 ,采用BP算法对神经网络的权值进行训练。经过 10 0次循环后 (误差为 0 0 0 1) ,获得了有效的网络权值。试验结果表明 ,利用BP神经网络能较好地实现成熟草莓果实与背景的分离 ,经过提取大区域和腐蚀、膨胀等算法的进一步处理后 ,效果更好 ;而且 ,只要改变训练时的教师信号 ,即可实现对草莓果梗。
- 张铁中周天娟
- 关键词：BP神经网络草莓图像分割
- 蔬菜嫁接机器人砧、穗木套管式接合装置的设计被引量：12
- 2005年
- 针对蔬菜自动嫁接时砧木和穗木的接合采用嫁接夹固定而存在的送夹装置设备复杂、耗材成本高等问题,设计了套管式接合装置。该装置由套管自动进给切断机构和套管夹持手爪组成:套管自动进给切断机构实现套管的自动进给和自动剪切。套管夹持手爪是左右对称的四杆机构,左右各有1个主动杆和从动杆,手爪执行构件固定在从动杆上;套管夹持手爪可将套管在开口处撑开,实现套管的张开和闭合。建立了套管式接合装置的数学模型,对夹持手爪的设计参数的优化结果为:当主、从动杆长度为35和25 mm,手爪执行构件长度为15 mm、手爪两转轴间距为6 mm、力作用点与转轴连线的距离为21 mm、电磁铁行程为5 mm时,套管张口幅度为5.4 mm。样机试验结果表明,套管夹持手爪将套管套在砧、穗木接合处的成功率为97%,达到设计要求。
- 谭妮克张铁中杨丽
- 关键词：蔬菜嫁接机器人夹持手爪套管
- 基于PLC技术的倒立摆系统的设计及控制试验
- 2005年
- 倒立摆在检验不同控制方法对不稳定非线性系统的处理能力时,传统上采用单片机或基于PC机的运动控制卡,存在控制模式单一或便携性差、成本高等缺点。针对上述问题提出采用PLC进行控制。经过对倒立摆平衡过程的分析,建立了数学模型,并用极点配置法确定状态反馈系数。设计制作了一级倒立摆实物模型,通过梯形图编程对不同控制方法进行检验。PLC控制试验结果表明:在0.01s的采样周期下,所制作的倒立摆能在导轨的有限长度(1.5m)内保持摆杆-7°～7°的平衡状态;经过硬件和软件方面的优化,系统成本降至同类系统的1/3。
- 徐喆张铁中
- 关键词：倒立摆PLC
- 草莓采摘机器人的研究:Ⅱ.基于图像的草莓重心位置和采摘点的确定被引量：52
- 2005年
- 成熟草莓果实重心和采摘点的确定是草莓采摘机器人采摘收获作业中的关键问题。采用LRCD (lumi nanceandredcolordifference)方法分割草莓图像。在RGB色彩模型中 ,求得图像中每个像素的色差 ,在灰度图像中显示以色差值为灰度值的色差图像 ,取合适的阈值对该图像二值化 ,得到分割后的草莓图像 ;提取分割后草莓图像的几何特征 ,从而确定草莓的重心位置和采摘点。采用本文所述的机器人视觉系统 (CCD成像像素 75 3× 5 82 ,像素中心距 10 μm× 10 μm)的试验结果表明 ,其采摘点位置误差 <3mm。利用LRCD方法能够很好的将成熟草莓与背景分离 ,通过提取分割后草莓图像的几何信息 ,可确定草莓重心和采摘点的位置。
- 张铁中陈利兵宋健
- 关键词：机器人色差
- 西红柿采摘机器人视觉系统的目标提取被引量：61
- 2006年
- 提出了基于色彩分通道法的果实目标提取方法。该方法是先将彩色图像在色彩空间中分解成多个单通道图像,再对每个通道图像进行分割,最后综合各通道结果得到彩色图像的整体分割结果。采用该方法对西红柿图像在Lab色彩空间下进行试验,结果表明此方法简单快速,得到的果实目标较清晰准确,可满足图像后续处理的需要。
- 赵金英张铁中杨丽
- 关键词：视觉系统图像分割
- 水果采摘机器人视觉系统的目标提取被引量：33
- 2004年
- 在田间对作物的果实图像进行实时、准确地目标识别提取 ,是采摘机器人视觉系统的关键技术 ,而目标提取的实质是图像分割。大部分水 (蔬 )果处于采摘期时 ,表面颜色与背景颜色存在较大差异 ,而同一品种果实表面颜色相近 ,体现为在色彩空间果实表面颜色和背景颜色存在着不同的分布特性。根据这一特性 ,提出了一种基于色彩空间参照表的适用于水果采摘机器人视觉系统果实目标提取的图像分割算法。该算法先由果实样本图像建立色彩空间参照表 ,再根据色彩空间参照表采用一种类似于“卷积”的方法进行图像分割。与现有其他方法比较 ,本方法基于彩色的信息处理 ,可将背景除去得更干净 ;对背景不做分割处理、无复杂运算 ,有利于机器人实时图像处理。采用该算法分别对草莓、橙子、西红柿的图像在L a b ,HSV ,YCbCr 色彩模型下进行了实验 。
- 张铁中林宝龙高锐
- 关键词：视觉系统图像分割
- PLC在自动嫁接机控制系统中的应用被引量：13
- 2004年
- 针对传统PC机或单片机控制系统在自动嫁接机控制过程中对工作环境要求高 ,可靠性低 ,对操作人员技术要求高 ,推广性差等问题 ,提出将PLC作为控制器用于自动嫁接机控制系统。介绍了该自动嫁接机系统总体设计、控制系统设计 ,以及驱动装置与执行机构动作的编程实现。样机实验结果表明 ,基于PLC控制的自动嫁接机的嫁接速度可达 12 0 0～ 1380株 /h ,与采用单片机控制的自动嫁接机相比 ,工作效率提高了 1倍多。
- 赵金英张铁中
- 关键词：自动嫁接机PLC控制系统
