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摘要
为满足番茄整枝和果实收获机器人的需求，设计了一种对番茄主茎主动跟踪的视觉获取系统，提出了一种云台姿态的控制方法.该系统由一个二自由度的云台和Realsense D435i深度相机组成，由安装在云台上的相机获取番茄主茎的三维信息，根据提出的跟踪方案确定跟踪参考点的3D坐标；在完成云台和相机参数标定的基础上，提出了基于主茎图像形态的主动跟踪控制方法，通过实时控制相机姿态实现对番茄主茎自下而上进行图像的跟踪采集.试验结果表明，观测垂直区域在600～1 500 mm的范围且跟踪步长Δl≤150 mm时，跟踪的最大水平偏差和最大垂直偏差不超过8个像素，水平像素最大偏差相当于番茄主茎像素宽度的53.3%.该研究可以为番茄授粉、整枝、喷药和采摘等环节的智能化作业提供技术支持.
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