姜宏涛，何博侠，章亚非

(南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

名优茶采摘具有很强的时效性，如国人比较推崇的“明前茶”，其采摘周期一般在半个月内。在短时间内要完成大量采摘工作，劳动强度非常大。目前，现有的机械采摘设备存在无法区分老叶与嫩芽、不能保证采摘完整性等缺点，而名优茶对茶叶采摘的完整性有着很高的要求。因此，需要对嫩芽的识别与定位技术进行研究。名优茶嫩芽采摘点的精准识别与定位是采茶机械手完成准确采摘的关键，该技术主要包括图像预处理、颜色特征提取与嫩芽图像分割、嫩芽识别与定位等。

在嫩芽图像预处理方面，主要使用中值滤波法对RGB颜色分量逐个进行滤波后,再结合其结果来降低图像噪声，改善图像质量[1-3]。由于常用的滤波方式会导致图像变模糊，可采用基于偏微分方程原理的去噪模型消除嫩芽图像中的噪声[4]。为避免进行去噪时嫩芽图像灰度值较大的部分被处理掉，可使用梯度增强法锐化其灰度图像[5]，然后利用维纳滤波消除嫩芽图像中的噪声。

在嫩芽图像分割方面，针对单个色彩因子容易受到室外环境因素影响，目前主要的方法为Otsu法[6]；对于HSEG和JSEG的局限性，主要使用彩色纹理图像的分割方法(JBSEG)，结合边缘检测算子的幅值来改进JSEG[7]，并且综合研究轮廓边界非连续性和图像局部区域相似性。结果表明,JBSEG方法在避免过分割现象方面有更好的效果，同时在超绿特征2R-G-B分量基础上能很好地分割出嫩芽图像。……