【摘 要】
:
猴魁茶叶是中国十大名茶之一,内含有多种营养成分,深受人们的喜欢。猴魁茶叶因其外形的特殊性,具有独特的制作工艺,机械化生产难度较大。现有的猴魁茶叶生产大多采用人工,效率低下,随着国内人力成本的提升,猴魁茶叶生产成本与日俱增,猴魁茶叶企业亟待寻求新的制作工艺,提升猴魁茶叶的市场竞争力。课题针对猴魁茶叶生产制造过程中机械捏尖难度大、工作效率低等问题,采用图像处理方法对单根猴魁茶叶的叶尖与叶柄方向进行识别
论文部分内容阅读
猴魁茶叶是中国十大名茶之一,内含有多种营养成分,深受人们的喜欢。猴魁茶叶因其外形的特殊性,具有独特的制作工艺,机械化生产难度较大。现有的猴魁茶叶生产大多采用人工,效率低下,随着国内人力成本的提升,猴魁茶叶生产成本与日俱增,猴魁茶叶企业亟待寻求新的制作工艺,提升猴魁茶叶的市场竞争力。课题针对猴魁茶叶生产制造过程中机械捏尖难度大、工作效率低等问题,采用图像处理方法对单根猴魁茶叶的叶尖与叶柄方向进行识别,利用UR5机械臂和夹爪对单根茶叶方向进行调整,使得每根猴魁茶叶的叶尖和叶柄按统一方向排列,有效减少后续捏尖的工作量。具体研究内容及研究成果如下:(1)基于图像处理的茶叶首尾检测及控制主体框架设计相关模型研究。小孔成像模型解释如何将坐标从像素坐标系变换到世界坐标系中。分析手眼标定的三种模型以及它们各自适合的坐标变换方式,已知相机的内参和外参可以实现从相素坐标系到机械臂末端坐标系的坐标变换。根据UR5的D-H参数建立UR5模型,然后分别求解机械臂正运动学解和逆运动学解。(2)基于图像处理完成对茶叶叶尖和叶柄两端的识别。首先对采集到的茶叶图像进行灰度化处理、图像滤波处理等预处理,然后分别提取单根猴魁茶叶图像叶尖和叶柄的形状特征和纹理特征。形状特征参数包括茶叶叶尖和叶柄的面积、周长、矩形度、圆形度等8个参数,纹理特征为叶尖和叶柄的等价LBP特征,最后将形状特征和纹理LBP特征融合。使用支持向量机根据新特征对茶叶的叶尖和叶柄进行分类,最后成功识别出茶叶的叶尖和叶柄两端,利用SVM识别茶叶叶尖和叶柄的准确率达到98.5%。(3)UR5机械臂轨迹规划分为关节空间规划和笛卡尔空间规划。在关节空间中分别进行三次多项式、五次多项式、抛物线拟合三种轨迹规划仿真,其中五次多项式更适合作为关节空间轨迹规划曲线。然后在MATLAB中分别进行笛卡尔空间下的空间直线以及空间圆弧轨迹规划仿真。根据UR5的D-H参数使用MATLAB的机器人工具箱建立UR5机械臂模型,计算并绘制出UR5的机械臂工作空间图。(4)在ROS中的Gazebo仿真环境中利用深度相机对茶叶模型提取形心位置、然后利用UR5机械臂完成对茶叶模型叶尖和叶柄位置的控制。首先利用深度相机和Arcuo码完成机械臂的手眼标定,求解相机坐标系与机械臂末端坐标系的转换矩阵,然后利用深度相机提取茶叶模型的形心,将茶叶形心坐标从相机坐标系下转换为机械臂基座标系下的坐标。利用Move It!控制UR5和夹爪完成对茶叶的抓取,夹爪对茶叶叶尖和叶柄进行旋转,最后将茶叶放置指定位置,本次仿真实验成功验证了本研究的可行性。
其他文献
随着基于位置服务的需求不断提高,对室内定位精度的准确性和实时性提出了更高的要求,促进了室内定位技术的研究,其中,基于Wi Fi设备的指纹室内定位技术,充分利用现有的基础设施,而且避免了非视距的干扰,使其成为室内定位研究的重点之一。目前,基于信道状态信息(Channel State Information,CSI)的指纹定位系统,受非视距和多径效应的影响较小,信号特征更加稳定。与此同时,深度学习的发
本文一共有五章。第一章是钱宰的生平事迹和家族考,可以分为两节。生平事迹考一节中,以时间为线索,重点考证几个有争议的时间节点;在家族考一节中,重点梳理了钱宰这脉钱氏分支的迁徙变化,又从三个方面叙述钱氏家族的深厚底蕴,并分析了钱氏家族对钱宰的影响,探讨了钱宰对钱氏子孙的影响。第二章是钱宰交游考,本章分为两个部分。第一部分以《临安集》和其他文人作品为线索,考证钱宰的交游对象;第二部分将交游对象进行分类和
户外高压隔离开关触头表面传统的镀银层难以保障高压电网实际的安全运行,亟待进一步开发出综合性能优异的新型银基镀层及其生产装置。本文选用KI无氰体系,采用复合电沉积技术,使用多层石墨烯(<30层)制备银/石墨烯复合镀层,通过X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、Raman仪、热导仪、接触电阻实验与磨损试验等测试手段与表征方法,对比分析了纯银层与银/石
随着电力系统和电器领域的发展,降低成本、减少Ag用量来开发新型电触头材料已刻不容缓。与银电热学性能相近的铜材料,具有价格低廉、性能稳定的优势,是传统银基电触头材料的理想替代品。选取石墨烯作为增强体能够有效改善铜材料强度低、电接触过程中易损耗的缺点。但石墨烯易发生团聚,与铜的界面结合能力较差,极大影响铜材料的电热学性能。本文以镍、银离子修饰石墨烯作为研究对象,采用水热反应+球磨+复压复烧工艺制备出石
利用计算机辅助准确快速地检测和分类胸肺部疾病,对于患者的早期临床诊断和后期治疗意义重大。近年来,深度学习技术的发展日新月异,深度卷积神经网络已经能够从大量样本中学习到疾病的语义信息和关键特征,实现对医学影像进行分析与处理。本文主要研究基于深度学习的胸肺部疾病检测分类算法及其应用,研究内容包括:(1)构建了一个精准的心脏肥大疾病数据集。由于现阶段大规模胸肺部疾病数据集的分类标签基本上都是通过自然语言
耕地保护不仅关乎农业生产,更关系到经济社会平稳运行、粮食和生态安全、城乡协调发展和文化传承。然而,随着城镇化进程的加速推进,经济发展与耕地资源保护之间的冲突愈演愈烈,耕地乱占滥用、粗放利用、弃而不用的情况在基层频频出现,地方政府对于耕地保护的卸责倾向严重,农民主动保护耕地的积极性不高。近年来,中央连续提出多项耕地保护相关政策,要求采取长牙齿的硬措施严格落实耕地保护制度。这实际上是对耕地保护的治理体
伴随数字经济、5G、物联网、云计算、人工智能的发展,人类社会步入了大数据时代,这对数据存储器提出了更高的要求。许多新型的存储器件也迅速吸引了许多研究者的注意,包括铁电随机存储器、磁随机存取存储器、相变随机存取存储器、忆阻器。其中忆阻器由于其具有相当可观的微缩化前景,在实现高存储容量、快速数据传输、短存取时间、低功耗和神经突触仿生方面具有巨大的潜力,可以满足大数据时代和人工智能技术的关键要求,被认为
人工智能技术的研究已经开展了六十余年,其应用范围已遍布人类生活的各个角落。其中,计算机视觉作为一个重要的科研领域,在军事侦察、无人机跟拍、智能监控、自动驾驶等领域已有了越来越多的实地项目。然而,目标跟踪技术作为计算机视觉中的一项应用,其算法针对实时性、精确性与鲁棒性问题的决策并未完全成熟。随着技术的发展与科技的进步,越来越多具有挑战性的应用场景被挖掘出来。到目前为止,大部分跟踪算法面对已被挖掘出来
高分子材料因为其轻质、耐腐蚀的特点而被广泛应用在航空航天、交通运输等领域,但本身的低强度也阻碍了它进一步的发展,因此,对聚合物基复合材料各项性能(特别是力学性能)的深入研究必不可少,尤其是以新型碳纳米材料作为增强体时。本文采用分子动力学(MD)方法并结合理论分析,对新型碳纳米材料——螺旋石墨烯(HGs)的力学性能展开了分析,并研究了螺旋石墨烯/环氧树脂纳米复合材料(HGs/epoxy)的力学性能;
贝类海产品的等级分选在贝类海产品的出售中占有着重要地位,能够直接影响着贝类海产品的销售价格,按照规格大小分级进行出售能够明显提高售价,给企业带来更高利润。人工分选,手工称重的方法进行分选,存在着分选速度慢、精度低、耗费大量人力的问题。贝类海产品的尺寸检测是贝类海产品视觉分选设备的重要组成部分,其检测通常使用传统视觉检测算法,需要进行精细的参数设置,存在着精度低、速度慢、泛化性差等缺点。良好的视觉尺