首页 > 其他分享 >论文解读 | 基于视觉的水果采摘机器人识别与定位方法研究进展

论文解读 | 基于视觉的水果采摘机器人识别与定位方法研究进展

时间:2023-09-15 17:01:43浏览次数:32  
标签:水果 机器人 采摘 算法 视觉 识别 研究进展

原创 |文 BFT机器人

论文解读 | 基于视觉的水果采摘机器人识别与定位方法研究进展_深度学习


01背景


在复杂的农业环境中,利用机器视觉及其相关算法可以提高收割机器人的效率、功能性、智能化和远程互动性。对于水果采摘机器人系统来说,主要的挑战包括免提导航和水果定位,以及大多数果园中常见的崎岖地形和大型障碍物。这些挑战会在移动采摘机器人穿越地形时在其视觉系统中引起严重的振动,因此需要采用动态目标跟踪和自动图像去模糊算法。

研究人员通过在视觉识别和位置检测方面取得进展来解决这些挑战,包括分割水果及其相关算法,以及通过立体匹配重建的三维水果,以计算果实目标的空间坐标。此外,跨学科研究人员正努力开发通过视觉软件进行智能决策的算法,以提高在田间环境中在不同光照和遮挡条件下识别和定位的准确性。

论文解读 | 基于视觉的水果采摘机器人识别与定位方法研究进展_机器视觉_02

图1 目前基于视觉的采摘机器人


02综述


该论文综述主要介绍了以下几点内容:


  1. 机器视觉和其相关技术在复杂农业环境中提高采摘机器人效率、功能、智能化和远程交互性的应用前景。


  1. 视觉和定量方法在复杂农业环境中的定位、目标识别、三维重建和容错等方面的潜在应用。


  1. 针对机器视觉和机器人系统设计的容错技术,以提高采摘机器人的可靠性和稳定性。


  1. 基于视觉的水果采摘机器人的研究成果和应用案例,如基于深度学习的水果识别、基于立体视觉的水果定位和基于协作控制的机械臂操作等。


总之,该论文的创新点在于介绍了机器视觉和其相关技术在水果采摘机器人中的应用前景和研究进展,以及探讨了一些解决机器视觉和机器人系统设计中的技术难题的方法和技术。

论文解读 | 基于视觉的水果采摘机器人识别与定位方法研究进展_深度学习_03

图2 基于视觉的采摘机器人

水果采摘机器人的视觉系统具有多种感知能力,包括视觉感知、协同视觉机械控制、视觉识别、三维重建、协调的视觉机械定位和容错性。这些能力可以应用于各种类型的水果和作物,基于视觉的采摘的有效性可能取决于水果或作物的大小、形状、颜色、纹理,以及周围环境的复杂性等因素。这个系统包括作物识别和定位、机器人机械臂的立体视觉和协同行为控制,以及错误处理。系统通过收集一组图像并提取关于目标的信息来识别作物。为了识别水果,系统通过空间坐标计算来处理生成的水果、果枝和果枝上的障碍物的三维重建。完成这些计算后,计算得到的空间坐标被传输给机器人的驱动系统。

系统控制机器人的工作,通过视觉软件来实施算法和智能决策。当在田间环境的光照和遮挡条件下,作物的环境发生变化时,识别和定位的准确性会受到影响。研究人员应用了几何特征、图像特征、新的图像算法和智能决策理论来解决这个问题。在大多数图像算法中,当前的深度学习算法需要大量样本数据。在农业作物中,有时只能获得小规模的数据集,比如未成熟的水果或受害虫问题影响的作物。处理这些小型数据集的深度学习图像识别方法需要进一步的研究。

论文解读 | 基于视觉的水果采摘机器人识别与定位方法研究进展_机器视觉_04

图3 苹果三维点云识别

尽管人工智能及其深度学习方法提高了识别率,但由于农业环境的复杂性和不确定性,视觉系统应用中仍然存在较大的定位误差。因此,需要将机器人的控制系统与机构的创新设计结合起来,以改进视觉和综合容错技术,实现精确定位和操作。

值得进一步研究的是,将人工智能技术与机器人的主动容错和智能行为决策相结合。农业采摘机器人在运行过程中会受到外部力的动态干扰。关键技术是对不规则形状水果的曲面进行动态跟踪。对于视觉采摘机器人来说,高精度物体的动态跟踪仍然是一个未解决的问题。

03结论


文章总结认为,基于视觉的水果采摘机器人在提高农业收割效率和效果方面具有巨大潜力。机器视觉及相关技术的应用可以帮助克服水果采摘机器人的技术挑战,如自主导航、水果定位和识别等问题。文章还强调了在水果采摘机器人设计中协同控制和容错性的重要性。

总的来说,文章指出,基于视觉的水果采摘机器人在农业领域有着光明的前景,并可以为可持续和高效的农业实践的发展做出贡献。


作者 | Azukii

排版 | 小河

审核 | 猫


若您对该文章内容有任何疑问,请与我们联系,我们将及时回应。如果想要了解更多的前沿资讯,记得点赞关注哦~


标签:水果,机器人,采摘,算法,视觉,识别,研究进展
From: https://blog.51cto.com/bftrobot/7483781

相关文章

  • 留资机器人助你有效提高营销成功率
    我们都知道,当客户产生留资行为,就要抓住机会,让工作人员及时地对客户进行回访,然后将留资线索跟踪、维系。而如何准确有效地提高客户保留率和转化率是营销成功的关键。所以对于企业来说,留资机器人正是引导客户留资,提升留资率,让销售线索自动转化的有力工具。 |一、什么是留资机器人留......
  • 海康机器人持续推动全场景物流应用,助力3C行业科技赋能
    随着智能制造理念的不断普及,各行各业都在逐步融合科技力量,以科技赋能企业生产,以数字化智能制造标榜生产力水平已经成为一种趋势。桂林深科技有限公司作为广西3C行业代表性企业,积极引入智能生产制造力量,与海康机器人开展二期项目合作,扩大自动化物流覆盖面积,助力产线稳定生产,实现......
  • 海康机器人3D解决方案:快速部署
    随着生产力水平的快速提高,3C、锂电等科技含量较高的行业在生产过程中对硬件内置的精度要求也随之提升,检测场景日益丰富。海康机器人3D激光轮廓传感器与制造业测量、检测场景深度融合,从高精度测量到检测全方位覆盖,其解决方案应用于消费类电子产品平整度、共面度、缝隙宽度、段差......
  • java开发之个微机器人的二次开发
    简要描述:设置好友权限本接口修改成功后手机需退出后台,重新打开手机方可看到更改请求URL:http://域名地址/setFriendPemission请求方式:POST请求头Headers:Content-Type:application/jsonAuthorization:login接口返回参数:参数名必选类型说明wId是String微信实列IDwcId是String好友微信i......
  • java开发之个微机器人助手的开发
    简要描述:群管理操作请求URL:http://域名/operateChatRoom请求方式:POST请求头Headers:Content-Type:application/jsonAuthorization:login接口返回参数:参数名必选类型说明wId是String登录实例标识chatRoomId是String群wcId是String群成员微信id,多个用","分割type是int1:添加群管理(可添......
  • java开发之个微机器人的二次开发
    简要描述:设置某条朋友圈为隐私请求URL:http://域名地址/snsSetAsPrivacy请求方式:POST请求头Headers:Content-Type:application/jsonAuthorization:login接口返回参数:参数名必选类型说明wId是String登录实例标识id是String朋友圈id请求参数示例{"wId":"b7ad08a6-77c2-4ad6-894a-2......
  • python开发之个人微信机器人的二次开发
    简要描述:添加标签请求URL:http://域名地址/addContactLabel请求方式:POST请求头Headers:Content-Type:application/jsonAuthorization:login接口返回参数:参数名必选类型说明wId是String登录实例标识labelName是String标签名称请求参数示例{......
  • java开发之个微机器人的二次开发
    简要描述:修改我在某群的昵称请求URL:http://域名/updateIInChatRoomNickName请求方式:POST请求头Headers:Content-Type:application/jsonAuthorization:login接口返回参数:参数名必选类型说明wId是String登录实例标识请求参数示例{"wId":"4941c159-48dc-4271-b0d0-f94adea39127",......
  • 智能问答系统机器人-知识库搭建使用步骤
    我们都使用过ChatGPT,也能感受得到他的大模型能力。但是,它并不能知道我们企业或个人的私有知识信息。现在,智能客服系统已经搭配了智能知识库AI,基于ChatGPT和私有数据构建智能知识库,智能辅助客服回复用户消息。可以做到全自动回复,或者辅助客服人工回复。现在网站注册账号:https://go......
  • 使用 HelpLook Chatbot,让AI聊天机器人变成销售经理
    想要增强AI聊天机器人销售技巧的话,我们需要一个强大的搭建工具来帮助我们增加客户互动,通过很多的客户互动数据来支撑和锻炼我们的AI聊天机器人。在本篇文章中,looklook将会系统地来说说该如何定制聊天机器人的行为。使用AI聊天机器人的好处聊天机器人最明显的好处是,它们可以提供即时......