球形果蔬表面面积比例不变的投影展开算法研究

作者：王伟; 赵泽群; 李雷; 郭树丹; 魏超杰; 焦艳娜^*

来源：农业机械学报, 2022, 53(12): 273-280.

DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2022.12.026

• 球形果蔬
• 机器视觉
• 投影变换
• 田口试验

针对球形果蔬的视觉检测过程中存在的表面图像获取遗漏或重复，造成面积识别不准、相关品质特征检测准确率低的问题，提出了一种保证图像中球形果蔬表面各处面积比例与真实值一致的外表面投影展开算法。首先，在果蔬样品滚动过程中获取多组图像，裁剪其中正对相机的窄列区域进行拼接展开，随后，通过相机获取图像方式建立几何关系，计算展开图中每行像素的理论长度并进行尺寸缩放，得到各处面积比例符合真实值的样品外表面投影图像。利用标准球进行投影算法准确率验证，应用田口试验设计L16(34)正交试验，以果杯速度、裁剪宽度、相机高度为主要影响因素衡量检测的准确度，试验结果表明三因素影响均显著，确定最优参数为果杯速度0.40 m/s、裁剪宽度9像素、相机高度255 mm,标准球的表面积投影准确率为95.47%。以最优参数进行苹果、脐橙和番茄3种球形果蔬的表面投影试验，并探索不同样品角度对投影准确率的影响，3种水果检测准确率分别为84.0%、92.2%和87.6%,验证了果蔬表面二维投影算法的可行性。

• 单位
  中国农业大学