基于视觉伺服的蝴蝶兰种苗切割系统设计与试验

作     者：翟永杰 胡东阳 苑朝 王家豪 张鑫 刘亚军 Zhai Yongjie;Hu Dongyang;Yuan Chao;Wang Jiahao;Zhang Xin;Liu Yajun

作者机构：华北电力大学自动化系保定071003 湖北壹鸣生物科技有限公司钟祥431900 

基　　金：国家自然科学基金资助重点项目(U21A20486) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第6期

页      码：148-156页

摘      要：蝴蝶兰种苗自动化切割可降低组培苗染病几率,提高种苗品质。为实现蝴蝶兰种苗自动化切割,该研究针对种苗结构特性提出基于拟合直线的切点定位方法,并配合切割方法设计了弹性切割末端,搭建了基于视觉伺服的蝴蝶兰种苗切割系统。首先,采用深度学习模型对采集到的图像进行目标检测;然后,根据检测结果使用基于几何规则的切割点定位算法计算切点;最后,将切割坐标传输给切割执行机构完成切割作业。目标检测试验中,ShuffleNet v2-YOLOv5模型检测精度达96.7%,权重文件大小1.3 MB,平均检测时间0.026 s。种苗切割试验中,切割合格率高于86%,单株平均切割时间小于18 s。该系统能有效完成蝴蝶兰种苗切割任务,为蝴蝶兰组培苗自动化生产提供新思路。

主 题 词：目标检测 深度学习 视觉伺服 蝴蝶兰种苗 切点定位 切割系统 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.06.017

馆 藏 号：203112122...