【摘 要】
：
伴随着植物组织培养技术的发展和广泛应用,衍生出了许多围绕植物组织培养技术的自动化生产设备或机器人的相关研究。在组培苗移植的自动化生产过程中,为了让机器能够完成组培苗切割移植作业,需要一套具有视觉功能的系统来完成组培苗植株和组培苗相应部位的识别和定位。针对这个具有挑战性问题,当前尚没有通用的完全可移植的解决方案,因此研究组培苗移植机器人机器视觉系统,进而为机器人的开发提供必要的技术条件,具有重大现实
论文部分内容阅读
伴随着植物组织培养技术的发展和广泛应用,衍生出了许多围绕植物组织培养技术的自动化生产设备或机器人的相关研究。在组培苗移植的自动化生产过程中,为了让机器能够完成组培苗切割移植作业,需要一套具有视觉功能的系统来完成组培苗植株和组培苗相应部位的识别和定位。针对这个具有挑战性问题,当前尚没有通用的完全可移植的解决方案,因此研究组培苗移植机器人机器视觉系统,进而为机器人的开发提供必要的技术条件,具有重大现实意义。论文针对实验室研发的马铃薯组培苗移植机器人（Potato Tissue Culture Plantlets Transplantation Robot,简称PTCPTR）平台,利用双目视觉原理,研究了完整的PTCPTR机器视觉系统。论文通过分析PTCPTR工作流程以及对视觉系统的实际需求,提出了完整的视觉系统方案:为使视觉系统覆盖工作视场且满足视觉定位的精度要求,设计了随动式视觉的解决方案;为满足系统的实时性要求以及具有较好的数据处理能力,采用TI公司的AM5728多核异构处理器;为解决由于试管反光使试管内的组培苗成像质量差问题,设计了偏振光源和偏光镜相结合的布光方案。论文研究了摄像机标定方法和组培苗节点识别算法,实现了完整的视觉软件设计:分析了双目相机的标定方法,采用张正友标定法标定摄像机的内参,使用BA（Bundle Adjustment,光束平差法）算法求解摄像机的姿态矩阵;分析了传统组培苗节点识别算法的缺陷,提出了一种基于结构识别的组培苗节点识别算法;设计了视觉系统的软件系统,使用UML（Unified Modeling Language,统一建模语言）对软件系统进行建模和分析,并对关键算法进行了多核并行运算优化,实现了视觉系统GUI（Graphical User Interface,图形用户见面）、双目视觉随动控制、系统间通信、视觉识别与3D重建、摄像机标定,ROI（Region of Interest,感兴趣区域）配置,工作点配置等功能。论文对设计的PTCPTR视觉系统样机进行了单独测试,并完成与PTCPTR平台的联合测试,结果表明:PTCPTR视觉系统能够准确识别组培苗及其节点,得到准确节点位置坐标;并将获取的坐标传送给PTCPTR,PTCPTR控制相应的执行机构完成移植作业,到达了预期目标。
其他文献
我国许多地域的城镇污水厂污水中含有来源于自来水或工业废水的较高浓度的钙离子,以及来源于生物-化学协同除磷药剂投加或部分工业废水的铁离子。目前,这些钙、铁离子对生物除磷系统的除磷效能及途径影响缺乏系统深入的研究。针对上述问题,本研究以生物除磷系统为研究对象,重点探究了进水钙离子、铁离子浓度对生物除磷系统效能及除磷途径的影响,利用SMT磷形态分析、核磁共振波谱(31P NMR)、扫描电镜能谱（SEM-
镁合金是工业应用中最轻的金属结构材料之一,具有比强度高、比刚度高和抗震性好等特点,在汽车工业、航空航天和军工领域得到广泛应用。Mg-Zn-Mn-Sn新型变形镁合金具有优良的加工性能和室温力学性能,热变形和时效处理能使合金达到较高的强度,但其强度和一些高稀土镁合金相比还是有一定的差距。研究表明,Zn含量为8%时,合金强度较高。Gd作为稀土元素,在镁合金中除了可细化晶粒外,还能形成第二相,从而影响合金
当前,城镇化作为最迅猛的时代潮流,在城镇化不断快速推进的同时,也给我国广袤的山地历史文化名镇带来了严重危机,历史文化名镇在这一时代背景下不断地面临着收缩挑战,并且收缩将成为乡村地区及名镇未来一段时间的发展常态。与此同时,在乡村收缩进程中,地处西南地区的山地历史文化名镇的价值构成也面临着艰难的挑战。如何破解山地历史文化名镇的收缩危机,将发展与保护并行,实现历史文化名镇的可持续发展和永续保护将成为当代
移动机器人技术随着智能传感器和人工智能技术的崛起得到迅速的发展,已经从实验室的测试开发样机走进生活和工厂的实际应用中,如餐厅的送餐机器人、家庭的扫地机器人、码头中的重型AGV、快递站的送货机器人等等,移动机器人已经成为人类切实可行不可或缺的帮手。在移动机器人的研究中,采用单一的传感器无论感知环境精度还是路径规划的准确性都不如多传感器的融合。本文通过研究同质类和异质类传感器的融合,对比分析感知环境建
随着我国城市化进程的不断推进,生活垃圾产生与累积量的日益增长,大多数城市出现了垃圾围城的境况。垃圾中转站负责了生活垃圾的压缩与转运工作,是我国生活垃圾管理的关键枢纽。由于我国生活垃圾中的餐厨垃圾占比高,含水量大,压缩转运过程容易产生的大量有害的液体,对周边环境甚至人体健康造成严重危害。因此妥善处理中转站垃圾渗滤液是当下绿色城市建设的一项重要保障。人工湿地技术作为一种高效、环保、经济的污水处理技术,
据国家相关部门统计,近年来我国学生总体近视发病形势逐年严峻,且逐渐呈现低龄化,防控任务愈发艰巨。国内外研究发现,教室作为学生长时间学习的场所,其室内光环境质量与学生的情绪波动、视力健康密切相关,甚至对其他方面的身心健康产生直接影响。因此,利用新型照明技术调节学生情绪、改善视疲劳,并对此展开实验研究,可以为教室健康光环境研究提供一定的实验数据与探索意义。本文研究内容主要分为以下几方面:（1）理论研究
在化工生产、材料合成以及生化分析等过程中,样品溶液的目标组分浓度对检测、合成的准确性及时间成本等有重要的影响。在样品溶液进行正式检测、反应前,提高目标组分的浓度,可提高反应灵敏度、检测准确性以及减少试剂消耗量等。光热驱动蒸发具有响应速度快、灵敏度高等优点,在微流控技术领域展现出良好的应用前景。然而,将光热驱动蒸发应用于微流控芯片的样品浓缩还存在微通道内蒸汽传输受限、两相流动不稳定等问题。因此,开发
导航定位系统在复杂环境下实现稳定、准确的定位,是无人移动平台行为智能化、决策自主化的前提。目前,无人移动平台上配置的全球卫星导航系统或惯性导航系统等单一系统,已经无法满足多场景导航的需求。为解决这个问题,引入多种类型传感器,将其获取的冗余信息进行融合,构建更稳定、更有效的多传感器信息融合定位系统是目前研究的热点问题。本文选择消费级GNSS、IMU和激光雷达传感器,对三种类型传感器数学模型、误差特性
磁耦合无线电能传输（Magnetically-coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）技术是一种新型的能量传输技术,属于无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术的一类,它是通过高频软介质来实现电能的无电气接触的传输,不需要传统的导线连接,从而具有便捷、灵活、安全、可靠等优点。WPT技术在某些特定领域,具有传统电力传输方式无法提
目前的食品质地评价方法主要包括感官评价法和仪器测量法,感官评价法最为接近人类感官实际,但存在一定的主观性和局限性,难以对食品质地得出统一客观的评价结果。仪器测量法通常利用质构仪更换不同形状的压头来对食品进行挤压从而获得质地结果,但压头挤压过程与人类口腔咀嚼运动相差甚远,且无法精确的重现口腔环境温湿度。仿生咀嚼食品质地分析装置即在真实人类口腔系统与结构的基础上,采用逆向工程技术,获取人类口腔真实尺寸