1、隨著農(nóng)業(yè)人口的減少和人口老齡化的日益加劇，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里的裝置自動化研究成為了越來越重要的方向。番茄是我國栽培范圍較廣、經(jīng)濟價值較高的作物之一，其人工采摘過程成本較高且效率較低下，成為制約該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
　　在此背景下，本文提出了一種以 LabVIEW2011為開發(fā)工具，基于視覺信息理論的番茄果實自動識別和定位系統(tǒng)的研究方法。
　　本文主要進行了以下方面的研究：
　　1）分析了攝像機成像的幾何模型。討論圖像坐標系(u,

2、 v)、攝像機坐標系(Xc,Yc,Zc)和世界坐標系(Xw,Yw,Zw)之間的轉(zhuǎn)換方法。比較了傳統(tǒng)法、兩步法、自標定方式等標定方法之后，采用張正友標定法完成了雙目攝像機的標定，獲取了攝像機的內(nèi)外參數(shù)，計算出視覺系統(tǒng)的畸變系數(shù)、旋轉(zhuǎn)矩陣 R、平移向量 t，為圖像采集及坐標獲取做好準備。
　　2）研究了基于顏色和形態(tài)特征的番茄圖像信息獲取方法。分別處理田間拍攝和實驗室條件下的番茄果實圖片，利用高斯濾波有效消除了圖像噪聲，討論了三種顏色

3、模型下的自然條件及實驗室條件番茄果實及背景顏色的顏色分布特征，通過圖像的線性計算比較，選擇R-G模式進行圖像灰度化，采用改進的類間方差最大法(OSTU法)獲取圖像二值化閾值，用形態(tài)學(xué)方法完善二值圖像。分析圖像信息關(guān)聯(lián)性，提出了基于邊緣檢測的面積比值算法，提取番茄果實位置，計算其幾何信息。
　　3）利用雙目視覺測深原理，在實驗室條件下完成視差的計算，通過雙目視差圖和物體三維坐標完成番茄果實深度位置的計算，為后續(xù)番茄果實自動采摘提供位