国家高技术研究发展计划(2006AA10Z263)
- 作品数：23 被引量：620H指数：14
- 相关作者：蔡健荣陈全胜赵杰文吕强王建黑更多>>
- 相关机构：江苏大学宁波大红鹰学院汉诺威大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学理学电子电信更多>>
- 水果收获机器人避障路径规划被引量：46
- 2007年
- 在综合分析路径规划研究的基础上,采用基于概率地图的路径规划方法,运用启发式搜索算法对水果收获机器人机械臂运动路径进行实时规划。在搜索过程中,以位姿点密度作为权重使路径向自由空间扩散,避免过度采样。为提高路径规划速度,采用延迟碰撞检测策略,可有效降低计算量。采用有向包围盒进行碰撞检测。最后利用虚拟现实技术,对水果收获时要绕过的支架和狭窄区域进行三维计算机模拟。结果显示,路径规划时间均小于0.15s,达到实时要求。
- 蔡健荣赵杰文Thomas RathMacco Kawollek
- 关键词：收获机器人路径规划
- 不同成熟度柑橘力学特性研究被引量：12
- 2009年
- 为避免机器人在采摘柑橘过程中对柑橘造成破坏,利用TA-XT2i型质地分析仪对青色柑橘、半成熟柑橘和成熟柑橘整果进行纵向压缩和横向最大截面处穿刺实验,研究不同成熟度柑橘的压缩抗力和最大抗穿刺力,结果表明,青色柑橘的抗破坏能力最强,承受的最大压力不宜超过190N,最大穿刺力不宜超过8N;成熟柑橘的抗破坏能力最差,承受的最大压力不宜超过100N,最大穿刺力不宜超过3N;半成熟期柑橘承受的最大压力不宜超过120N,最大穿刺力不宜超过5N。
- 姜松鲍黄贵蔡健荣刘瑞霞贾瑜崔志平
- 关键词：柑橘成熟度
- 基于机器视觉自然场景下成熟柑橘识别被引量：107
- 2008年
- 采用2R-G-B色差分量,通过Ostu自适应阈值算法进行图像分割,利用形态运算消除分割后随机噪声,并对分割区域进行标记,利用区域面积和区域最小外接矩形长宽比参数进一步去除背景区域。对于多果重叠问题,利用T=Sqrt(S×I)形成新的图像提取边界,再结合形态学运算实现分割。最后利用优化的圆形Hough变换提取目标图像的形心坐标及半径,恢复遮挡果形。经验证有95%果实能正确识别。
- 蔡健荣周小军李玉良范军
- 关键词：机器视觉图像识别特征提取
- 近红外光谱预测猕猴桃硬度模型的简化研究被引量：23
- 2009年
- 为简化猕猴桃硬度的预测模型，利用标准正态变量变换对猕猴桃1 000～2 500 nm近红外光谱进行预处理，在优选建模波段和采用净分析物预处理（NAP）降低建模主因子数两个方面简化猕猴桃硬度偏最小二乘（PLS）模型。结果表明，优选5 189～5 370 cm^-1,4 549～4 620 cm^-1,6 049～6 230 cm^-1,6 999～7 730 cm^-1,6 249～6 614 cm^-1等5个波段进行建模，NAP/PLS模型性能最佳，主因子数为5，校正集相关系数R2和均方根误差RMSECV分别为0.819 41和0.701 77，预测集相关系数R2和均方根误差RMSEP为0.780 67和0.882 71。与简化前的PLS模型相比，模型不仅更加简洁，而且预测能力和精度均有所提高。
- 吕强汤明杰赵杰文蔡健荣陈全胜
- 关键词：近红外光谱偏最小二乘
- 高光谱图像技术检测柑橘果锈被引量：28
- 2009年
- 高光谱图像技术作为农产品无损检测的新技术,探讨了其在柑橘外部品质检测的可行性。以检测柑橘果锈为目的,首先对经预处理的高光谱图像数据进行主成分分析,优选出571nm、652nm和741nm三个特征波长组成新的图像块;再进行第二步主成分分析,得到的第三主成分图像为最适宜检测柑橘果锈的图像;最后对该图像进行中值滤波、平方根变换、阈值分割和数字形态学运算完成特征提取。试验结果表明,此算法对柑橘果锈检测的正确率可达到90%。研究表明,利用高光谱图像技术结合两步主成分分析算法检测柑橘果锈是可行的。
- 蔡健荣王建黑黄星奕陈全胜
- 关键词：主成分分析柑橘
- 基于遗传算法的树上柑桔形状特征提取被引量：10
- 2007年
- 采用遗传算法得到描述柑桔形状的最佳拟合椭圆参数.任意椭圆都可以用5个变量描述,经过二进制编码形成初始的基因码,在给定的图形匹配率公式的作用下进行遗传运算可以得到全局最优解.对变量添加了一些约束条件,提高遗传算法收敛速度.试验结果表明该方法可以修复因遮挡和重叠丢失的柑桔形状.相比于传统的圆形Hough变换提取特征的方法,外接矩形面积在64×64(像素数)提取形状特征消耗时间缩短了1/2,消耗空间减少到1/20,当图像尺寸增加时,优势更明显.使用椭圆来描述的柑桔外形也更接近柑桔的真实形状.
- 蔡健荣范军李玉良赵杰文
- 关键词：柑桔遗传算法特征提取
- 基于SBL-PRM算法的柑橘采摘机器人实时路径规划被引量：11
- 2009年
- 针对动态非结构化环境下的柑橘采摘机器人实时路径规划问题,采用单次查询、双向采样与延迟碰撞检测相结合的SBL-PRM(Single-query,Bi-directional,Lazy collision checking,Probabilistic Roadmap Method)算法,对无遮挡和遮挡两种场景下的柑橘采摘情况进行仿真试验,分析最大采样点数S、邻域阈值ρ、局部路径检测阈值ε、路径平滑次数N等参数对规划时间和成功率的影响。结果表明,在S=3000,ρ=0.6,ε=0.03,N=10时,无遮挡和遮挡两种场景下路径规划的平均时间分别为1ms、60ms左右,规划成功率均为100%。仿真试验证明了SBL-PRM算法在柑橘采摘机器人实时路径规划中的有效性。
- 蔡健荣王锋吕强王建黑
- 关键词：实时路径规划
- 柑橘力学差异性研究被引量：8
- 2009年
- 用TA-XT2 i型质地分析仪对柑橘整果进行压缩和穿刺试验,研究柑橘在不同方向(轴向和径向)和不同部位(横截面和纵截面)上力学差异性,为采摘机器人手指与果实接触部位设计提供理论依据。结果表明:柑橘在不同方向上力学差异性不显著,平均压缩抗力约为105N;单果在横截面上力学差异性不显著,在纵截面上力学差异性显著,其中底部的抗破坏能力最差。因此,在柑橘采摘过程中应尽量避免机器手指与底部接触。
- 姜松鲍黄贵蔡健荣贾瑜刘瑞霞岳淼
- 关键词：柑橘
- 基于超声测距的柑橘收获机器人应急避障系统被引量：24
- 2011年
- 针对柑橘采摘机器人视觉系统的特点及现实中可能遇到的问题,使用高精度的多路超声测距系统为采摘机器人提供应急避障。首先,校正了超声测距传感器的精度,并设计多路超声系统,针对不同类型的障碍物进行了试验。试验证明,超声测距系统可有效避免机器人与障碍物的碰撞。
- 陆化珠蔡健荣孙力孙海波
- 关键词：避障超声测距机器视觉
- 利用高光谱图像技术评判茶叶的质量等级被引量：67
- 2008年
- 针对茶叶品质无损检测时内外品质难以同时兼顾的问题,利用高光谱图像技术检测茶叶质量。设计一套基于光谱仪的高光谱图像系统采集数据;通过主成分分析,从海量数据中优选出三个波长段的特征图像;从每个特征图像中分别提取平均灰度级、标准方差、平滑度、三阶矩、一致性和熵等6个基于统计矩的纹理特征参量,每个样本共有18个特征变量;再通过主成分分析对这18个特征变量进行压缩,提取8个主成分因子建立基于反向传播神经网络的茶叶等级判别模型。模型训练时的总体回判识别率为97%;预测时总体识别率为94%。结果表明,高光谱图像技术可以用于茶叶质量等级水平的评判。
- 陈全胜赵杰文蔡健荣Vittayapadung Saritporn
- 关键词：图像处理高光谱图像主成分分析反向传播神经网络茶叶
