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前沿简讯
Leading Edge Snapshots
视觉引导的机器人为温室中的番茄剪枝
为温室中的蕃茄剪枝是一项繁 获番茄株体的可靠图像。由两台立
重的体力劳动，为了创建一种具有 体相 机捕 获的图 像，通 过 USB 接
成本效益的自动化替代方案，荷兰 口传输到 PC，PC 上运行的是开源
Priva 公司的工程师开发出了一种视 的 Ubuntu 操作系统和机器人操作
觉引导的机器人，该机器人装配有可 系 统（ROS），ROS 也是一种开源
伸缩式切割器，能够自主实现番茄剪 软件架构。
枝过程。 在 OpenCV 中运行的定制图像处
这款名为 Kompano Deleaf-Line 理算法，用于处理来自两组相机的图
的机器人，能在温室中番茄垄之间 像，以在一定高度范围内确定叶子在
的轨道上自主行驶。机器人从一颗植 番茄株体中的位置，该高度范围由植
物顺序移动到另一棵植物，从每颗 者定义。一旦叶片的位置被确定，接
番茄株体上识别并剪除多余的枝叶。 下来软件将计算叶柄的准确 3D 坐标，
Priva 公司开发的系统采用了一对立 这个叶柄将由安装在机器人手臂末端
体相机。 的切割器剪断。
该立体相机是由 FLIR Integrated 由软件产生的坐标数据被传递
Imaging Solutions 公司（前 Point 给 ROS，ROS 将数据转移到智能伺
Grey）的 Chameleon3 相机定制的。 服驱动器组，这组驱动器将控制可
这些相机采用安森美半导体的 130 万 伸缩的机器人手臂到达番茄株体上
像素 PYTHON 1300 CMOS 图像传 的正确位置，然后剪断叶柄，达到
感器，像素尺寸 4.8μm，可实现高达 剪除多余叶子的目的。因为相机与
149fps 的图像拍摄帧率。这些相机具 机器人手臂处于相同的平台上，因
有广泛的视角，能从每棵番茄株体的 此相机随着机器人手臂的移动而移
左右两侧捕获图像。 动，从不同的角度捕获番茄株体的
该系统采用了氙灯闪光灯作为 新的图像集合。然后，确定并移除
照明光源，因此不管温室中的光照 多余的叶子，直到系统不能识别任
条件如何，都能保证立体相机能捕 何多余的叶子。
视觉系统设计 Vision Systems Design China Mar/Apr 2017 7
