一种基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，包括果树图像采集模块、中央信息处理模块、控制模块、采摘机和糖度检测模块；采集葡萄树的图像信息和采摘机的位置信息；中央信息处理模块通过采集到的图像数据对葡萄果实图像进行框选，根据颜色进行一级成熟度判断，并对果实位置定位；控制模块根据路线结合PID‑模糊控制算法调动电机，实现采摘机的采收臂运动至葡萄果实位置；进行糖度分析，进行二级成熟度判断，采摘成熟果实；本发明专利技术有助于减少传统切割收获机所导致的残损率大、效率低，传统糖度检测损伤果实品质、精度低的问题，能够有效地减少人工，增加产量。对于减少资源浪费、实现智慧农场、促进种植户增收具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业收获机械，特别是涉及一种基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统。

技术介绍

1、机器视觉能够在很大程度上实现机械无人化操作，在一定程度上减少种植户资金投入，有助于科技助农政策的推行。

2、由机器视觉技术来控制采摘臂能够实现采摘臂的精准采摘，光谱能够实现葡萄的无损检测，有助于减少采摘净损率，增加种植户产量，做好葡萄品控把握。

3、到目前为止，国内大部分葡萄采摘都以人工为主，机械化程度低且机械多以半自动为主，人工采摘人工费昂贵，而且采摘慢、收获期长，如果采摘不及时葡萄会腐坏影响产量，不利于果园的持续健康发展。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过图像采集系统采集图像并由信息处理模块对图像处理再交给中枢控制系统控制采摘臂进行高精度采摘，最后交给糖度检测模块对葡萄品质进行无损检测，有利于减少人工，提高产量。

2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：</p>

3、本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：包括果树图像采集模块、中央信息处理模块、控制模块、糖度检测模块；

2.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：采集葡萄树的图像信息和采摘机的位置信息具体步骤为：所述采摘机沿规定路线前进，当所述采摘机检测到葡萄果树图像位置信息后，采集葡萄树各部位的图像并对所述采摘机所处位置进行定位，将图像信息发送到所述中央信息处理模块。

3.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：所述中央信息处理模块通过采集到的图像数据对葡萄果实图像进行框选，根据...

【技术特征摘要】

1.一种基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：包括果树图像采集模块、中央信息处理模块、控制模块、糖度检测模块；

2.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：采集葡萄树的图像信息和采摘机的位置信息具体步骤为：所述采摘机沿规定路线前进，当所述采摘机检测到葡萄果树图像位置信息后，采集葡萄树各部位的图像并对所述采摘机所处位置进行定位，将图像信息发送到所述中央信息处理模块。

3.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：所述中央信息处理模块通过采集到的图像数据对葡萄果实图像进行框选，根据颜色进行一级成熟度判断，并对果实位置定位，包括：

4.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：所述控制模块根据路线结合pid-模糊控制算法调动步进电机，实现采收臂运动至葡萄果实位置，包括：

5.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：所述糖度检测模块进行糖度分析，进行二级成熟度判断，采摘成熟果实，包括：

6.根据权利要求1所述的基于视觉与光谱的葡萄成熟度分级判断采收系统，其特征在于：所述果树图像采集模块用于采集葡萄采摘机的位置信息和葡萄果树各部位的图像信息，所述信息处理模块用于对图像信息进行环境噪声除杂，分离出葡萄果实并对葡萄果实图像部分进行框选，根据颜色进行一级成熟度判断，选取方框上方果梗中间位置处的矩形框为切割点，根据葡萄质心位置与采摘臂位置建立空间位置坐标系，再次采集质点位置的图像信息，并根据双目视觉原理对采摘点的具体位置进行定位；所述控制系统接收来自信息处理模块的脉冲信号并根据模糊-pid算法调动电机，电机再控制机械元件运动，使机械采摘臂末端到达葡萄位置处；所述糖度检测模块根据光谱仪进行糖度分析，进行二...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭慧杰，周奎州，蒙贺伟，陈绍杰，周多进，张冲，李佳豪，王铎，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：