Reconocimiento automático del tallo en cultivo de tomate en invernadero mediante visión por computadora

Abstract

Las labores de cultivo y específicamente la poda del tomate en invernadero demanda una alta cantidad de mano de obra, lo que se refleja en altos costos de producción. La automatización de dicha labor podría ser la solución. Sin embargo un robot para realizar esta actividad debe conocer en todo momento la ubicación del tallo de la planta como una referencia de la posición de las yemas axilares y hojas. Por lo tanto, en este trabajo se propone un nuevo método para el reconocimiento del tallo. Consecuentemente, se desarrolló un algoritmo para segmentar el cultivo en la imagen usando su modelo de distribución de color en el espacio CIE L*a*b*. Un par de webcam logitech modelo c920 fueron montadas en una configuración de stereo vision con una línea base de 50 mm. El algoritmo de reconocimiento se basa en el uso de información 3D para segmentar objetos a una distancia específica. Además incluye componentes novedosos como la segmentación del cultivo, el uso de hilos de tutoreo como indicador visual, la implementación de interpolación mediante trazadores cúbicos y el uso de componentes principales para determinar la orientación de segmentos. El experimento muestra que el rendimiento del método propuesto fue de 95.0% con una desviación estándar de 9.9%. Además la calidad de segmentación por el método propuesto fue de 93.6% con una desviación estándar de 2.4%. En general, el algoritmo de reconocimiento del tallo en conjunto con el de segmentación puede ser implementado como primer paso para el reconocimiento de yemas axilares y hojas en cultivos que crecen a lo largo de un hilo de tutoreo.