一種基于信息融合蘋果果實世界定位方法

麥春艷，鄭立華，肖昌一，陳　元，李民贊，劉　剛（中國農業大學現代精細農業系統集成研究教育部重點實驗室，北京　100083）

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一種基于信息融合蘋果果實世界定位方法

麥春艷，鄭立華*，肖昌一，陳元，李民贊，劉剛
（中國農業大學現代精細農業系統集成研究教育部重點實驗室，北京100083）

摘要：構建由Kinect設備、差分GPS設備和陀螺儀組成的信息獲取系統，推導RGB圖像中蘋果果實世界坐標的計算方法。利用Kinect設備獲取果園果樹RGB圖像和深度圖像，差分GPS全球定位系統和陀螺儀分別獲取Kinect相機位置信息和姿態信息。融合RGB圖像和深度圖像，利用相對位置定位模型，計算蘋果圓心相機空間坐標，融合相機位置信息和姿態信息，利用空間三維坐標轉換原理，建立絕對位置定位模型計算蘋果世界坐標，對每個果實進行世界空間位置唯一標定。結果表明，果實相對平均定位誤差0.035 m，果實絕對定位經度誤差0.117 m，緯度誤差0.437 m，海拔誤差0.145 m。

關鍵詞：Kinect；陀螺儀；差分GPS；信息融合；果實世界定位；坐標轉換

麥春艷,鄭立華,肖昌一,等.一種基于信息融合蘋果果實世界定位方法[J].東北農業大學學報, 2016, 47(1): 74-80.

Mai Chunyan, Zheng Lihua, Xiao Changyi, et al. A world positioning method for apple fruits based on information fusion[J]. Journal of Northeast Agricultural University, 2016, 47(1): 74-80. (in Chinese with English abstract)

隨機器視覺技術發展，在精細化農業中得到廣泛應用。機器視覺技術對自然條件下果實定位逐漸引起關注[1]。果實生長位置隨機性、個體形狀差異性和環境復雜性等，增加了果實采摘機器人視覺定位難度。一方面，果實采摘機器人需探測作業區域內果實，確定果實準確位置，作出正確采摘動作。另一方面，對于果園果實估產應用，需在復雜自然條件下識別果實，對果實進行世界坐標絕對定位，確定蘋果在世界空間中唯一位置，以避免探測設備不同角度下對同一果實重復計數。……