基于形态学图像检测的机械手移栽穴苗识别技术.docx

第24卷第3期2016年3月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vo1.24No.3Mar.2016

文章编号：1004-924X(2016)03-0651-08

基于形态学图像检测的机械手移栽穴苗识别技术

王跃勇15,于海业12*,刘媛媛3,4

(1.吉林大学工程仿生教育部重点实验室，吉林长春130025;

2.吉林大学生物与农业工程学院，吉林长春130022;

3.吉林大学通信工程学院，吉林长春130012;

4.吉林农业大学信息技术学院，吉林长春130118;

5.长春市农业机械研究院，吉林长春130052)

摘要：针对机械移栽穴苗过程中如何有效识别出根系受损的幼苗，进而及时进行分类、补救这一实际问题，提出一种基于机器视觉的移栽穴苗识别方法。该方法根据机械手移栽穴苗特点，对比检测图像土壤基质面积与基准面积；进而通过测定土壤基质完整率，判断样本合格与否。文中从理论和实际的角度说明了形态学图像处理方法处理穴苗移栽图像特点，设计了机械手移栽穴苗识别在线测试系统。最后，对基于形态学图像检测方法的机械手移栽穴苗识别技术和普通图像检测方法进行对比实验。结果表明，本文提出的形态学检测方法对一个72孔穴盘合格检出率提高了6.6%,不合格检出率提高了54.5%。同时，一个穴苗的平均处理时间约为1.82s。结果表明提出的方法可靠，耗时较短，能够匹配机械手移栽流水线作业时间上的要求，并满足实时处理要求。

关键词：形态学；图像检测；机械手移栽；穴苗

中图分类号：S24;TP751文献标识码：Adoi:10.3788/OPE0651

RecognitionofseedlingsinmechanicaltransplantingprocessingbyMorphologicalimagedetection

WANGYue-yong1,5,YUHai-ye1,2*,LIUYuan-yuan34

(1.KeyLaboratoryofBionicEngineeringoftheMinistryofEducation,JilinUniversity,Changchun130025,China;

2.CollegeofBiologicalandAgriculturalEngineering,JilinUniversity,Changchun130022,China;

3.CollegeofCommunicationEngineering,JilinUniversity,Changchun130012,China;

4.CollegeofInformationTechnology,JilinAgriculturalUniversity,Changchun130118,China;

5.ChangchunAgriculturalMachineryInstitute,Changchun130052,China)

*Correspondingauthor,E-mail:haiye@jlu.edu.cn

Abstract:Howtodiscoverandremedythedamagedseedlingsquicklyinbatchprocessingseedlingsbyautomatictransplantingtechnologywasresearched.Arecognitionmethodofseedlingsinmechanicaltransplantingprocessingbasedonmachinevisionwasproposed.Basedonthecharacteristicsofmechanicaltransplantingseedlings,themethodwasusedtomeasuresoilmatrixintactrateofseedlingsbycomparisonoftheimageareasbetweensoilmatrixandbenchmark.Bywhichthesampleswerequalifiedornotcouldbejudged.Then,theimage

收稿日期：2015-10-29;修订日期：201