文献类型: 中文期刊
作者: 李兴旭 1 ; 陈雯柏 1 ; 王一群 1 ; 杨顺 2 ; 吴华瑞 3 ; 赵春江 3 ;
作者机构: 1.北京信息科技大学自动化学院
2.北京中科原动力科技有限公司
3.国家农业信息化工程技术研究中心
关键词: 机器人;目标检测;日光温室;樱桃番茄;YOLOv5
期刊名称: 农业工程学报
ISSN: 1002-6819
年卷期: 2023 年 001 期
页码: 136-145
收录情况: EI ; 北大核心 ; CSCD
摘要: 樱桃番茄串生长姿态多样、果实成熟度不一,采摘机器人进行“粒收”作业时,常面临果梗干涉末端执行器、成熟度判断错误等问题,导致采摘效率低下、难以有效实现分级采收。针对上述问题,该研究提出一种级联视觉检测流程,包括采收目标检测、目标果实特性判别、果实与果梗位置关系判断3个关键环节。首先根据农艺要求按成熟度将番茄果实分为4个等级,引入YOLOv5目标检测模型对番茄串和番茄果实进行检测并输出成熟度等级,实现分期采收。然后对果实与果梗的相对位置进行判断,利用MobileNetv3网络模型对膨胀包围盒进行果实与果梗相对位置关系判断,实现末端执行器采摘位姿控制。日光温室实际测试结果表明,本文提出的级联检测系统平均推理用时22ms,在IOU(intersectionoverunion)阈值为0.5的情况下,樱桃番茄串与果实的平均检测精度达到89.9%,满足采摘机器人的视觉检测精度和实时性要求,相比末端执行器以固定角度靠近待采目标的方法,本文方法采收效率提升28.7个百分点。研究结果可为各类果蔬采摘机器人研究提供参考。
- 相关文献
[1]基于改进YOLOv5s的日光温室黄瓜霜霉病孢子囊检测计数方法. 李明,丁智欢,赵靖暄,陈思铭,李文勇,杨信廷. 2023
[2]基于视觉伺服的樱桃番茄果串对靶测量方法. 冯青春,赵春江,王晓楠,王秀,贡亮,刘成良. 2015
[3]改进YOLOv5测量田间小麦单位面积穗数. 黄硕,周亚男,王起帆,张晗,邱朝阳,康凯,罗斌. 2022
[4]基于YOLOv5的小麦种子发芽检测方法研究. 白卫卫,赵雪妮,罗斌,赵薇,黄硕,张晗. 2023
[5]植物组培继代培养机器人研究进展与展望. 孙刚,郑文刚,乔晓军,姜凯,郭瑞,杨丽. 2010
[6]基于实例分割的柑橘花朵识别及花量统计. 邓颖,吴华瑞,朱华吉. 2020
[7]基于深度学习的杂草识别方法研究进展. 付豪,赵学观,翟长远,郑康,郑申玉,王秀. 2023
[8]小样本目标检测研究综述. 刘春磊,陈天恩,王聪,姜舒文,陈栋. 2023
[9]农业害虫检测的深度学习算法综述. 蒋心璐,陈天恩,王聪,李书琴,张宏鸣,赵春江. 2023
[10]改进YOLOv4的温室环境下草莓生育期识别方法. 龙洁花,郭文忠,林森,文朝武,张宇,赵春江. 2021
[11]基于改进YOLOv3的温室番茄果实识别估产方法. 成伟,张文爱,冯青春,张万豪. 2021
[12]用于室外移动机器人实时自主导航的2.5维角度势场法. 邱权,韩建达. 2011
[13]温室轨道施药机器人系统设计. 李良,张文爱,冯青春,王秀. 2016
[14]菠萝采摘机械手的设计与试验(英文). 王海峰,李斌,刘广玉,徐丽明. 2012
[15]基于线结构光视觉的穴盘苗外形参数在线测量系统研制及试验. 冯青春,刘新南,姜凯,范鹏飞,王秀. 2013
[16]温室自动化与机器人的应用. 贾士伟,李军民,邱权,唐慧娟. 2015
[17]植物组培继代培养机器人研究进展与展望. 孙刚,郑文刚,乔晓军,姜凯,郭瑞,杨丽. 2010
[18]蔬菜嫁接机器人研制与试验. 姜凯,郑文刚,张骞,郭瑞,冯青春. 2012
[19]基于激光测距仪的温室机器人道路边缘检测与路径导航. 贾士伟,李军民,邱权,唐慧娟. 2015
[20]花卉幼苗自动移栽机关键部件设计与试验. 冯青春,王秀,姜凯,周建军,张睿,马伟. 2013
作者其他论文 更多>>
-
基于YOLOX的穴盘甘蓝病害检测方法
作者:马驰;吴华瑞;于会山
关键词:病害检测;穴盘甘蓝;多尺度特征融合;注意力机制;小目标检测
-
基于卷积神经网络的田间麦穗检测方法研究
作者:张合涛;赵春江;王传宇;郭新宇;李大壮;苟文博
关键词:小麦麦穗;卷积神经网络;特征提取;特征融合;损失函数;麦穗识别检测模型
-
基于改进蚁群算法的蔬菜大田无人农机路径优化
作者:王海琛;吴华瑞;朱华吉;缪祎晟;杨宝祝
关键词:路径寻优;无人农机;排序优化;蚁群算法
-
小麦农田无线传感器网络能量高效数据汇集方法
作者:孙浩然;赵春江;吴华瑞;缪祎晟;于合龙
关键词:小麦农田;无线传感器网络;路由算法;簇首选取;能耗均衡;簇首轮换
-
基于U-Net网络的高标准农田道路识别方法
作者:袁翠霞;赵春江;任艳敏;刘玉;李淑华;李少帅
关键词:田间道路;识别;深度学习;U-Net;面向对象;高标准农田
-
基于特征增强的多方位农业问句语义匹配
作者:王奥;吴华瑞;朱华吉
关键词:农业问句语义匹配;特征增强;自然语言处理;双向长短期记忆网络;自注意力机制
-
农业害虫检测的深度学习算法综述
作者:蒋心璐;陈天恩;王聪;李书琴;张宏鸣;赵春江
关键词:深度学习;目标检测;害虫检测