對農(nóng)民來說,收棉花是一件苦差事。王玲介紹,人工采棉所投入的勞動力約占整個生產(chǎn)過程的50%。例如,在新疆建設(shè)兵團(tuán),種植700萬畝棉花,每年付出拾花采摘費(fèi)近4億元。而機(jī)械采摘雖然效率能提高不少,但容易造成優(yōu)劣并收。為了解決棉花采摘的效率和質(zhì)量問題,自2005年起,王玲和團(tuán)隊便開始研究采棉機(jī)器人。
據(jù)介紹,研究人員先使用CCD數(shù)碼相機(jī)采集早、中、晚三期“蘇棉12”1—7級籽棉的正面圖像共計350幅,然后通過技術(shù)處理,把籽棉圖像從復(fù)雜的背景中分割出來,利用反映籽棉白度、黃度和雜質(zhì)含量的14個紋理特征以及反映棉瓣大小、結(jié)構(gòu)的16個形狀特征,對籽棉進(jìn)行成熟度判別和品級分級識別,識別率分別達(dá)到了85.3%和88.4%。采棉機(jī)器人在實際采摘時,運(yùn)用雙目視覺攝像機(jī)和圖像采集卡采集棉花圖像,并進(jìn)行圖像處理,定位棉花坐標(biāo)位置。靠近植株后,機(jī)器人通過機(jī)械臂關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動完成采摘。