本研究的目的是基于计算机视觉对自然光下番茄的识别和定位技术进行研究，为实现未来农业机器人采摘番茄做好前期视觉准备工作。 本研究的内容分为以下两部分： 1.识别。 识别的目的是把番茄从背景中识别出来，为定位做准备。根据对自然光下采集到的番茄图像的分析，本研究提出了两种识别番茄的方法。第一种方法是根据颜色特征，采用自动阈值设定的方法识别成熟红色番茄。第二种方法是根据图像上由番茄边缘、枝叶边缘以及叶片上的叶脉形成的区域特征分割图像，达到识别番茄的目的。两种识别方法都达到了预期的效果，第一种方法可以识别图像上成熟的红色番茄，第二种方法可以识别所有的番茄，包括绿色和红色的番茄，虽然识别精度略低于第一种方法，但是也能完全满足下一步定位的需要。 2.定位 定位的目的是确定番茄的空间三维坐标。只要确定了番茄的空间坐标，机器人就可以根据坐标，利用机械手或者采摘装置进行采摘工作。定位采用双目立体视觉技术。双目立体视觉技术在本研究中使用时的难点在于特征点的选择和匹配，如果利用常规的形心灰度匹配，不仅计算量大，而且错误匹配率高。本研究提出了采用形心几何匹配取代常规形心灰度匹配的方法，同时对双目立体成像测距公式进行了修正。经过试验，该方法效果很好，利用本研究中的试验装置，当实际距离控制在500mm以内时，误差可以控制在10mm以内，这样的结果可以满足机器人采摘工作的需求。