本實用新型屬于果蔬監(jiān)測設備技術領域，尤其涉及一種基于DSP的溫室果蔬采摘機器人的視覺系統(tǒng)。

背景技術：

溫室大棚中需要觀察各種水果和蔬菜，果蔬出現異常和成熟之后若不能及時處理，那么將會影響果蔬的質量?；诖耍枰斯らL期不斷觀察果蔬狀況。在簡單的重復操作中，利用人工操作不僅費時費力，而且效率很低。機器視覺技術能夠大大提高生產率，容易集成信息，讓溫室大棚種植實現自動化生產。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種基于DSP的溫室果蔬采摘機器人的視覺系統(tǒng)，能夠實時進行監(jiān)控、省時省力，效率高，果蔬生長處理及時，生長過程可控性更好，以解決上述現有技術中存在的問題。

本實用新型采取的技術方案為： 一種基于DSP的溫室果蔬采摘機器人的視覺系統(tǒng)，包括采集蔬菜圖形的攝像頭，攝像頭通過視頻解碼器連接到控制器的視頻輸入接口，控制器連接有用于存儲視頻數據的存儲器、果蔬采摘機器人以及通過視頻編碼器連接的顯示器。

控制器采用TMS320F28335芯片。

視頻解碼器采用TI 公司的TVP5150。

視頻編碼器采用SAA7105芯片。

本實用新型的有益效果：與現有技術相比，本實用新型通過攝像頭采集果蔬生長信息，并將該信息通過控制器進行處理比較后，判斷是否生長異?；蚬叱墒欤瑥亩刂茩C器人進行果蔬的采摘或者異常處理，并通過顯示屏顯示異?；蚬叱墒旖Y果，實現果蔬的實時監(jiān)測和成熟或異常后自動處理，能夠果蔬生長的實時進行監(jiān)控、省時省力，效率高，果蔬生長處理及時，生長過程可控性更好，本實用新型還具有結構簡單、成本低的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型的控制原理示意圖；

圖2是本實用新型的解碼器電路結構示意圖；

圖3是本實用新型的編碼器連接結構示意圖；

圖4是控制流程示意圖；

圖5是攝像頭成像原理圖；

圖6是系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。

實施例：如圖1-圖6所示，一種基于DSP的溫室果蔬采摘機器人的視覺系統(tǒng)，包括采集蔬菜圖形的攝像頭，攝像頭通過視頻解碼器連接到控制器的視頻輸入接口，控制器連接有用于存儲視頻數據的存儲器、果蔬采摘機器人以及通過視頻編碼器連接的顯示器。

控制器采用TMS320F28335芯片，該器件的精度高，成本低，功耗小，性能高，外設集成度高，數據以及程序存儲量大，A/D轉換更精確快速。

控制器處理過程：

1、獲取視頻信息由CCD攝像頭完成；

2、視頻信號通過解碼器轉換成亮度參量和色度參量信號，并通過DSP芯片的控制器處理，然后將控制信號傳送到采摘機器人的控制部分；

3、控制器輸出的信號傳輸給編碼器之后進行顯示。

視頻解碼器采用TI 公司的TVP5150。

視頻編碼器采用SAA7105芯片。

視頻圖像信息的采集和處理及其復雜，視頻解碼器采用TI 公司的TVP5150，攝像機將采集到的模擬信號經過TVP5150 進行解碼，然后將解碼后得到的數字視頻信號發(fā)送至顯示屏幕，顯示設備正常顯示必須要求解碼芯片正常工作，否則無法顯示，TVP5150系列是一顆使用簡易，超低功耗，封裝極小的數字視頻解碼器，控制器通過標準I²C接口控制TVP5150的諸多參數，比如色調，對比度，亮度，飽和度和銳度等等，視頻解碼電路如圖2所示，然而視頻編碼器需要將信號重新疊加復合為視頻信號，一般情況下視頻編碼電路包括濾波、色彩調節(jié)及D/A轉換等，本申請主要采用SAA7105芯片作為視頻編碼器的核心芯片，該芯片集成度高，對電壓要求很低，被處理的視頻信號經過低通濾波后編碼為模擬信號，SAA7015接口電路如圖3所示。

機器視覺系統(tǒng)的目的是為了給生產者增加一套視覺系統(tǒng)，為了能夠獲取人的視覺系統(tǒng)所能獲取的信號，可利用計算機或圖像處理系統(tǒng)加上相關設備模擬人的視覺行為。這是采摘機器人對果蔬判別和定位的基礎。視覺傳感器通過處理系統(tǒng)和圖像處理技術能夠獲取溫室大棚里的環(huán)境信息。機器視覺系統(tǒng)主要有判斷果蔬是否成熟和對果蔬進行定位的功能。

機器視覺系統(tǒng)由光源、鏡頭、CCD 攝像機及圖像采集系統(tǒng)構成，可以通過這些設備模擬生物的視覺系統(tǒng)功能，使機器人具有對空間物體進行傳感和判斷的能力，從而完成識別和理解的目的。

系統(tǒng)采集流程原理：人類主要靠視覺獲取信息，人的視覺系統(tǒng)不但能采集光信號，還需要處理采集的信息及保存信號。因此，視覺識別系統(tǒng)是采摘機器人的核心，也是整個智能控制系統(tǒng)的重點。本系統(tǒng)獲取信息主要通過CCD攝像頭，其利用CCD 或CMOS 芯片感光后生成電信號，經過變換為數字信號，數字信號與圖像之間的轉換需要通過特定算法。一個物體的空間坐標確立實質是由視差值決定的，根據攝像機的連線距離與物體和攝像機的角度可以確定目標果實的視覺深度，CCD攝像機成像原理如圖5所示。

如圖6所示，本實用新型的處理流程示意圖：

1）預處理圖像之后進入顏色分類器中進行顏色分割，得到二值化圖像；

2）利用圖像處理算法識別二值化圖，得到目標二維坐標信息；

3）編碼器恢復原圖像，將信息送到控制器。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內，因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。