计算机视觉技术及其在农业机械中的研究与应用

傅雷鸣

摘要!随着计算机技术与图像处理技术的发展3计算机视觉技术在农业工程领域中应用研究发展非常迅速"本文介绍了计算机视觉技术的基本组成及工作原理3并较为全面地概述了其在农业机械中研究与应用状况"

关键词!计算机视觉技术3农业机械3图像处理中国分类号!,4567827文献标识码!’

文章编号!7119:;01<=0112>19:1190:15

光照条件

图像监视器

图&计算机视觉系统基本组成

薛金林

计算机视觉系统的基本组成如图7所示[0\3主要由光源#光电转换器件#图像采集元件#4!机等组成"

实验平台及目标物

摄像机组

图像采集元件

4!机

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7>光照条件"在进行物体特征的测量时3首先要

创造条件3获得清晰#易于分析处理的图像3而图像基

本上是外部客观三维物体对光线的反射在光电传感器上的投影成像"所以3照明条件是获得满足要求图像的前提"照明条件的设计一般根据各种具体问题的不同而异3但目的都是要获得便于图像处理#特征提取分析的清晰图像"

0>数据采集"常用摄像机或光电传感器3一般为电耦合器件=!!]>3其输出产生的图像是模拟电信号3

经’^]转换成数字信号再经平滑#滤波等技术处理3最后形成4!机易于分析的有用信息"一幅图像数字化后成为一个很大的点阵3每点含有多个信息量"彩色图像采集元件一般可获得79比特以上的图像3而黑白采集元件只获得_比特的黑白图像或灰度图像"由于灰度图像基本上可以得到除彩色以外的各种信息3而且处理的数据量较小3因而3在进行基本形状等特征分析时3大都采用灰度图像"

从采用的相机数量及研究的技术方法看3主要有单目视觉#双目和三目立体视觉"单目视觉主要采用一个相机获得图像3并依据单幅图像或同一摄像机在同一位置获得的序列图像提供的信息进行图像分析"双目视觉是依据两个摄像机提供的相应图像对进行检测#匹配3完成立体信息的获取Z有时3也利用三个摄像机提供的图像3进行立体信息的处理3以简化匹配过程3提高匹配精度"

"引言

计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术3是一门涉及人工智能#神经生物学#心理物理学#计算机科学#图像处理#模式识别等多个领域的交叉学科[7\"它不仅是人眼的延伸3更重要的是具有人脑的一部分功能"计算机视觉的发展是01世纪<1年代从统计模式识别开始的3随着计算机技术与图像处理技术的发展3机器视觉技术的研究与应用已扩展到农业工程领域并成为热门课题3且在许多方面取得了重大成果"本文对计算机视觉系统基本组成及工作原理进行分析3并从几个侧面重点介绍计算机视觉技术在农业机械中的研究和应用"

#计算机视觉技术

计算机视觉是在图像处理的基础上发展起来的新兴科学"目前的计算机视觉理论主要基于]SLAK$$从信息处-SRR博士提出的视觉计算机理论框架$

理的层次研究信息的认知过程3研究视觉信息处理的计算理论#表达与计算方法"

$%$计算机视觉图像处理技术

计算机视觉图像处理技术的基本体系结构如图

$%&计算机视觉系统的组成0所示[5\"其中3TJSN@ORMBE意指由某种图像特征=如

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