Robotic harvesting of the occluded fruits with a precise shape and position reconstruction approach

人工智能 计算机视觉 计算机科学 质心 RGB颜色模型 职位(财务) 抓住 像素 交叉口(航空) 数学 工程类 财务 航空航天工程 经济 程序设计语言
作者
Liang Gong,Wenjie Wang,Tao Wang,Chengliang Liu
出处
期刊:Journal of Field Robotics [Wiley]
卷期号:39 (1): 69-84 被引量:56
标识
DOI:10.1002/rob.22041
摘要

Abstract Occlusion is one of the key factors affecting the success rate of vision‐based fruit‐picking robots. It is important to accurately locate and grasp the occluded fruit in field applications, However, there is yet no universal and effective solution. In this paper, a high‐precision estimation method of spatial geometric features of occluded targets based on deep learning and multisource images is presented, enabling the selective harvest robot to envision the whole target fruit as if its occlusions do not exist. First, RGB, depth and infrared images are acquired. And pixel‐level matched RGB‐D‐I fusion images are obtained by image registration. Second, aiming at the problem of detecting the occluded tomatoes in the greenhouse, an extended Mask‐RCNN network is designed to extract the target tomato. The target segmentation accuracy is improved by 7.6%. Then, for partially occluded tomatoes, a shape and position restoration method is used to recover the obscured tomato. This algorithm can extract tomato radius and centroid coordinates directly from the restored depth image. The mean Intersection over Union is 0.895, and the centroid position error is 0.62 mm for the occluded rate under 25% and the illuminance between 1 and 12 KLux. And hereby a dual‐arm robotic harvesting system is improved to achieve a picking time of 11 s per fruit, an average gripping accuracy of 8.21 mm, and an average picking success rate of 73.04%. The proposed approach realizes a high‐fidelity geometrics reconstruction instead of mere image style restoration, which endows the robot with the ability to see through obstacles in the field scenes and improves its operational success rate in its result.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
睡觉的猫发布了新的文献求助10
1秒前
LSH970829完成签到,获得积分10
1秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
搜集达人应助zly采纳,获得10
2秒前
简啦啦发布了新的文献求助10
2秒前
aiai完成签到 ,获得积分10
3秒前
人生如梦完成签到,获得积分10
4秒前
水深三英尺完成签到,获得积分10
5秒前
sparks完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
新一完成签到 ,获得积分10
8秒前
bkagyin应助Allen采纳,获得10
9秒前
大个应助华莉变身采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
乔婉完成签到,获得积分20
11秒前
学术菜鸡123发布了新的文献求助200
12秒前
12秒前
zhanglin发布了新的文献求助10
14秒前
天才J完成签到,获得积分10
15秒前
ZOE关注了科研通微信公众号
15秒前
adam完成签到,获得积分10
16秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Yu应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
香蕉诗蕊应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
乐空思应助乔婉采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688908
关于积分的说明 14856886
捐赠科研通 4696312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541128
邀请新用户注册赠送积分活动 1507302
关于科研通互助平台的介绍 1471851