冯俊惠，李志伟，戎有丽，孙志立

(山西农业大学农业工程学院，山西晋中，030801)

通讯作者：李志伟，男，1969年生，山西太谷人，博士，教授，博导；研究方向为精细农业装备及计算机控制技术。E-mail: lizhiweitong@163.com

0 引言

果蔬收获是果蔬种植业各生产链中最耗时、最费力的一个环节，果蔬采摘机器人可以极大减少劳动力，降低农产品生产成本。果蔬采摘机器人通过计算机视觉等技术手段，根据颜色、形状、纹理等特征信息，将果实从茎叶等背景中识别出来，并进行定位，最后控制机械手协调动作，完成整个采摘和存放过程。因此，基于计算机视觉的成熟果实识别是保证果蔬收获机器人精准作业的重要前提[1-3]。

1987年，美国的Slaughter等[4]研制了柑橘收获机器人，利用彩色摄像机和超声波传感器识别柑橘，并确定果梗位置信息。1992年，日本的Kondo等[5]研制了番茄收获机器人，利用彩色摄像机来识别番茄，但是无法收获被茎叶遮挡的成熟果实。2001年，荷兰的Henten等[6]研制出了黄瓜收获机器人，通过机器视觉传感器识别成熟的黄瓜，并获取三维位置信息。我国对果蔬收获机器人的研究始于20世纪90年代，虽然起步较晚，但也取得了一定的成绩，如陆怀民[7]研制的林木球果采摘机器人，曹其新等[8]研制的草莓采摘机器人，张铁中等[9-11]在草莓、黄瓜、西红柿、茄子等果蔬果实采摘机器人方面进行了深入研究。

在番茄识别时，由于番茄果实近似球形，因此可以采用抗干扰性强的Hough圆变换算法[12-15]。但Hough圆变换算法运算量极大，难以满足采摘机器人对实时性的要求，且由于番茄非标准球形，而且存在多果重叠和茎叶遮挡等问题，所以需要改进Hough圆变换算法(Circular Hough Transform，CHT)，以解决上述问题。……