[发明专利]一种基于视觉检测的采茶机割刀控制方法

摘要

本发明公开了一种基于视觉检测的采茶机割刀控制方法，通过将摄像头安装于采茶机正前方，拍摄的是进叶口茶叶采摘情况的视角，在采茶机割刀上预先标定与茶树颜色显著不同的且各自颜色也不同的两个区域，通过检测采集图像中这两个区域的像素点个数，来判定割刀与茶叶树冠之间的相对位置，并输出控制信号来自动调节割刀位置与角度。本发明利用计算机视觉检测技术判断割刀相对于茶树冠的位置，并实时输出控制信号来自动调节割刀位置与角度，使之与茶冠面吻合，提高茶叶采摘质量和采摘效率的同时降低采茶机对茶园地形及树冠平整度的要求。

主权项

一种基于视觉检测的采茶机割刀控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在割刀中部划分两块颜色不同且相邻的标记区域，分别为标记区域S1和标记区域S2；2)对割刀进行成像，使得所拍摄到的图像中包含有标记区域S1和标记区域S2；3)取一帧图像进行颜色空间转换，得到转换后的色调分量图像；4)在色调分量图像中，对标记区域S1和标记区域S2的颜色进行连通域提取；在标记区域S1内的连通域中取包含像素数量最多的一个连通域记为连通域R，并将对应的像素数量记为NR1；在标记区域S2内的连通域中取包含像素数量最多的一个连通域记为连通域B，并将对应的像素数量记为NB1；并计算得到NC1＝(NR1+NB1)/2；5)相对步骤2)中割刀所处的初始位置，分别改变割刀高度和绕割刀中心旋转的角度，取割刀处于这两个位置状态下的两帧图像，重复步骤3)和步骤4)，分别得到与每帧图像对应的NR2和NB2、NR3和NB3，并计算得到NC2＝(NR2+NB2)/2；6)根据公式计算Theight＝|NC2‑NC1|，Tangle＝|NR3‑NB3|；其中Theight是判断割刀高度是否需要调整的门限值，Tangle是判断割刀角度是否需要调整的门限值；7)实时采集割刀工作时的图像，执行步骤3)和步骤4)的操作，得到对应的NRn和NBn，并计算得到NCn＝(NRn+NBn)/2；8)将NRn‑NBn与Tangle、以及将NCn与Theight进行比较分析，得到割刀高度调整值Δh和割刀绕中心旋转角度值Δθ。