小拱棚插架覆膜一体机的导航路径检测方法

针对直接播种和育苗移栽种植方式,为实现小拱棚插架覆膜一体机的自动化、智能化作业,提出一种机器视觉导航路径检测算法。首先,在图像处理系统主界面选择种植方式,再通过灰度峰值法判定种植行的奇偶数,进而针对直接播种种植方式,提出基于种子播种区域质心点作为特征点的导航路径检测算法;针对育苗移栽种植方式,以分割的幼苗为对象获取边界,逐行计算边界的中点作为特征点拟合导航线。试验结果表明:所提出的算法对于直接播种和育苗移栽种植方式种植行奇偶数判定的准确率为100%,平均耗时为0.031s,直接播种种植方式下导航路径检测准确率为95%,平均耗时为0.29s;育苗移栽种植方式下导航路径检测准确率为97%,平均耗时为0.35s。所提出的导航路径检测算法通用性强,可为小拱棚插架覆膜一体机提供可靠的导航路径。

基于图像处理的果树滴水线导航路径检测方法研究

针对果园开沟施肥,提出一种基于图像处理的果树滴水线导航路径检测方法。该方法采用垂直地面向上布置的CCD相机采集果树冠层投影图像,并实现果树冠层沿地面垂直投影轮廓的识别与滴水线平滑处理,进而对无人施肥装备沿果树环状行走路径进行确定。通过相机标定获取相机内部参数和畸变参数,对原始图像进行畸变矫正;通过对图像在RGB颜色空间的分布特征进行定量分析,使用平均值法对图像灰度处理,使用定阈值法进行二值分割;二值图像中由于存在大量的空间间隙,使用形态学膨胀操作,填充间隙,以凸显树冠投影边缘轮廓;使用边界跟踪算法,提取树冠轮廓边缘;引入Beseel曲线拟合方法,对轮廓边缘进行平滑处理,通过对比二阶、三阶、四阶、五阶拟合结果,得出使用三阶和四阶Beseel拟合结果较为符合导航路径要求。将相机固定在一个位置,分别在晴天和阴天拍摄条件下采集图像,进行滴水线导航路径提取,分别使用三阶和四阶Beseel曲线拟合晴天和阴天的图像边缘轮廓,使用四阶拟合结果较为符合实际要求,平均像素误差为19.5像素,平均像素相对误差为2.6%,平均每帧图像处理速度为27 ms,能较好地满足导航精度和实时性的要求,为施肥作业平台沿滴水线自动导航提供参考。

免耕环境中视觉导航机器人行走路径的检测

针对免耕环境下农田作业机器人的视觉导航,提出了一种导航路径-梨沟线的检测算法,以提高图像处理速度。同时,介绍了图像采集设备,描述了农田免耕作业环境和农田作业机器人的工作流程。在此基础上,以彩色图像中的R分量为处理对象,分别判断作业区域终点和犁沟线出现位置,确定犁沟线上的候选点,并采用基于一点的Hough变换方法,获得犁沟线的直线斜率。试验表明,提出的算法具有速度快、抗干扰、准确性高等优点。