果实收获机器人多以单个果实采摘为主,采摘效率和质量低。果实采摘过程中,由于采摘动作、自然界风力的作用等导致果实振荡,给采摘工作带来一定的困难。本文以番茄果实串为研究对象,进行果实串最大连通区域整体采摘点计算,并在振荡环境下进行果实串的采摘点识别试验,对提高番茄果实的采摘效率和质量很有意义。主要研究的内容如下:(1)分析了番茄果实串的果实直径、穗梗长度、和番茄质量等植株的物理特性与果实串果梗采摘点位置的计算、研究振荡果实串运动周期的关系。(2)从采集的静态环境下番茄果实串彩色图像中分割出番茄果实串果实区域,并运用灰度均衡化、边界提取、区域填充将番茄果实串连接成无空隙的最大连通区域,根据番茄果实串连通区域的外接矩形和质心求解出果实串穗梗采摘点的参考点。(3)建立了振荡番茄果实串的物理模型和数学模型—类单摆运动,用解析方法和计算机仿真方法分别计算出模型的运动周期,提出在周期点,即番茄果实串运动角度偏移为0的时刻进行番茄果实串整体采摘。运用运动目标轨迹跟踪和视频分帧技术将动态果实串图片处理成静态图片,找出了处于周期点位置的果实串图片,对处于周期点的番茄果实串图片运用静态果实串采摘点的识别方法进行采摘点的位置确认。(4)搭建了视觉平台和振荡平台,完成了相机的参数优化,进行了5次振荡果实串的试验,完成了计算机确定振荡环境中番茄果实串采摘时间点和采摘点位置,得出番茄果实串果实直径72mm-80mm的范围内,进行振荡环境中番茄果实串的运动周期测定以及采摘点位置计算的方法较准确的,运动周期在0.744s-0.764s范围内,采摘点像素坐标误差在6-8个像素点。