基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法

作     者：余江帆 周龙 张昭 蒋祚琛 李云霞 芮照钰 张漫 李旭 袁栋栋 YU Jiangfan;ZHOU Long;ZHANG Zhao;JIANG Zuochen;LI Yunxia;RUI Zhaoyu;ZHANG Man;LI Xu;YUAN Dongdong

作者机构：中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 常州大学计算机与人工智能学院江苏常州213164 中国计量大学机电工程学院杭州310018 塔里木大学信息工程学院新疆阿拉尔843300 斯味特果业有限公司江苏宿迁223725 

基　　金：国家重点研发计划(2023YFE0122600) 世界顶尖涉农大学国际合作交流种子基金(15052001) 

出 版 物：《中国农业大学学报》 (Journal of China Agricultural University)

年 卷 期：2024年第29卷第5期

页      码：125-134页

摘      要：为提高运动苹果的采后分选精度,设计一种基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法。采集苹果在传送杆上多位置、多姿态RGB图像,利用张氏标定法进行图像畸变校正,通过颜色分割和形态学处理方法提取苹果区域;基于R通道分量的梯度变化获取苹果果梗/花萼区中心,通过对称性判断苹果朝向。计算垂直于朝向的最大直径,将其作为最大横切面直径;针对相机投影角增大产生的投影失真问题,构建投影校正方程以校正检测结果。结果表明:1)对60个苹果(富士和黄元帅各30个)的720幅图像进行直径检测,以单张图像检测结果在±5 mm内作为检测准确的判断标准,所提出的投影校正算法将单张图像的直径检测准确率从65.3%提升至95.3%。2)对每个苹果的12张图像的直径检测结果求平均值作为最终果径,准确率达100%,其中,86.7%的富士和93.3%的黄元帅检测直径在±2 mm以内,均方根误差分别为1.5 mm和1.1 mm。总体结果表明,本研究提出的最大横切面直径检测方法能够精确检测苹果果径,可为苹果大小分级提供技术支持,也为近球形的果蔬分选提供了有效参考。

主 题 词：苹果采后分选 苹果朝向 最大横切面直径 投影校正 

学科分类：082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 

核心收录：

D　O　I：10.11841/j.issn.1007-4333.2024.05.12

馆 藏 号：203127417...