| 基于UKF的苹果果实定位估计算法 |
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| 作者姓名： | 王丹丹 石峰 翟亚芳 杜雪 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨151000;安阳工学院电子信息与电气工程学院,河南安阳455000;安阳工学院电子信息与电气工程学院,河南安阳455000;哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨151000 |
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| 基金项目： | 安阳市科技攻关计划;教育教学改革研究项目;国家自然科学基金;博士科研启动基金;河南省科技攻关计划;河南科技智库调研课题项目 |
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| 摘 要： | 在多数农村乡镇,传统小型农田主要依靠人工进行施肥灌溉、采摘果实等作业;而大中型农田虽然已经进行整改使用现代化机械,但大多还需驾驶员操作该机械完成,整体效率及操作安全性还有待提高.针对以上问题,提出了一种基于机器人自主导航UKF(Unscented Kalman Filter)位置估计算法的果实识别及定位方法.机器人携带视觉、光学、惯性等各类传感器采集果实图像信息,通过导航解算得到其位置信息,并用图像处理算法提取成熟果实特征,为农业机器人自主采摘提供更精确的技术指导.实验表明,1 000 s内采集到的所有果实x、y方向上,基于UKF算法的位置估计误差均值在[0,0.05]m范围内,对果实判断最精确;基于单个果实特征位置(0,0)cm的小范围定位采摘仿真实验表明,UKF算法的误差定位范围在两次量测中分别为[-1,2]cm与[-9,1]cm,无论是横方向还是纵方向定位靠近特征,其精度均比EKF算法提高了50%左右.
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| 关 键 词： | UKF算法(无迹卡尔曼滤波算法) 果实识别 特征提取 导航定位 位置估计 |
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