基于机器视觉的柚子自动调向装置的设计与试验

周乐帆; 李震; 金青婷; 吕石磊; 冯婉媚

doi:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2026.02.027

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基于机器视觉的柚子自动调向装置的设计与试验

食品与农业工程 | 更新时间：2026-11-05

- 基于机器视觉的柚子自动调向装置的设计与试验
- Design and test of an automatic alignment device for pomelos based on machine vision
- 华中农业大学学报 2026年45卷第2期页码：259-268
- 作者机构：
  
  1.华南农业大学大学电子工程学院（人工智能学院），广州 510642
  2.国家柑橘产业技术体系机械化研究室，广州 510642
- 作者简介：
  
  周乐帆，E-mail：24124204@qq.com
  李震，E-mail：lizhen@scau.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(32271997;31971797);广州市重点研发计划项目(2024B03J1309);国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-26)
- DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2026.02.027
  中图分类号： S666;TP391.1
- 收稿：2025-02-20，
  
  纸质出版：2026-03-15
- 稿件说明：
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周乐帆，李震，金青婷，等.基于机器视觉的柚子自动调向装置的设计与试验［J］.华中农业大学学报，2026，45（2）：259‐268.

ZHOU Lefan,LI Zhen,JIN Qingting,et al.Design and test of an automatic alignment device for pomelos based on machine vision[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2026,45(02):259-268.
周乐帆，李震，金青婷，等.基于机器视觉的柚子自动调向装置的设计与试验［J］.华中农业大学学报，2026，45（2）：259‐268. DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2026.02.027.

ZHOU Lefan,LI Zhen,JIN Qingting,et al.Design and test of an automatic alignment device for pomelos based on machine vision[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2026,45(02):259-268. DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2026.02.027.

摘要

为实现柚果的全自动调向，以降本增效、解放人力，提出了一种基于机器视觉的自动调向装置。利用相机与红外传感器配合采集图像，采用OpenCV编写图像处理程序判断柚果朝向并简化形状计算调向参数，完成通过调向杆控制柚果平面运动、实现统一朝向离开装置的任务。通过对广东地区沙田柚进行测试，结果显示，在串行与并行2种工作模式下，装置对沙田柚的初始姿态识别准确率及调向的平均成功率分别为93.3%、82.6%和97.4%、87.5%，程序在并行工作模式下柚果调向的平均操作时间为5.20 s。结果表明，该自动调向装置能准确识别柚果的朝向，并高效率进行调向作业。

Abstract

An automatic alignment device for pomelos based on machine vision was designed to achieve fully automatic alignment of pomelos to reduce costs， increase eff

iciency， and set free manpower. A camera and infrared sensors were used in conjunction to capture images. OpenCV was used to write an image processing program for determining the alignment of pomelos and simplifying shape calculation of alignment parameters to complete the task of controlling the planar motion of pomelos and achieve a unified alignment to leave the device through the aligning rod. The designed device was tested on

Citrus maxima

（Shatian pomelo） in Guangdong region. The results showed that the device achieved the accuracy rate of initial posture recognition and the average rate of successful alignment for Shaddock pomelo in the serial and parallel operation mode was 93.3% and 82.6%， and 97.4% and 87.5%， respectively. The average operation time for the program to align pomelos in the parallel operation mode was 5.20 s. It is indicated that the automatic alignment device designed for pomelos can accurately identify the pomelos that need to be aligned， and efficiently carry out the task of aligning pomelos. It will provide a feasible solution for automatic alignment of pomelos.

关键词

Keywords

references

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