基于机器视觉的谷物联合收获机产量测量方法

作者：曾宏伟; 雷军波; 陶建峰; 刘成良

来源：农业机械学报, 2021, 1-9.

• 联合收获机
• 产量测量
• 单目视觉
• 图像处理

为准确获取农田中作物产量信息，以联合收获机刮板式升运器为研究对象，提出了一种基于单目视觉的联合收获机产量测量方法。首先，根据真实的升运器内部谷堆图像，提出了一种更加精确的刮板上谷物堆积模型。然后，基于视觉测量和图像处理技术，开发了一种谷堆体积测量方法。在辅助光源照射下，通过工业相机采集升运器内刮板和谷堆的侧面图像。采用邻域微分法提取图像感兴趣区域，再利用Otsu法和形态学处理方法从背景中准确分割出谷堆。根据相机成像模型，计算谷堆在世界坐标系中的实际侧面积，并通过谷堆几何模型得到谷物的体积。最后，将每个刮板上的谷堆体积累加求取产量。为验证所提方法的有效性，搭建了基于单目视觉的谷物测产系统，并在升运器试验台上开展了试验验证。试验结果表明，在不同的升运器转速工况下，所提方法测量的相对误差为-4.08%～3.41%，能够满足联合收获机产量测量精度要求。

• 单位
  机械系统与振动国家重点实验室; 上海交通大学