农业机械学报

作者：曾宏伟，雷军波，陶建峰，刘成良

单位：上海交通大学,上海交通大学,上海交通大学,上海交通大学,

关键词：联合收获机;产量测量;单目视觉;图像处理

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0700105）和上海交通大学新进教师启动计划项目（18X100040003）

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。

来源：2021年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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