冬季果树林间视觉导航基准线识别算法

作     者：刘阳 高国琴 Liu Yang;Gao guoqin

作者机构：江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 南通职业大学电子信息学院江苏南通226007 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2019年第40卷第5期

页      面：160-166页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 09[农学] 0802[工学-机械工程] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51375210) 江苏高校优势学科建设工程项目(苏政办法3号) 镇江市工业科技支撑计划项目(GY2013062) 镇江市京口区科技计划项目(jk GY2013002) 江苏省高校自然科学基金项目(15KJB510006) 江苏省高校研究生科研创新计划项目(CXZZ12_0694) 

主　　题：机器视觉 果树行间 刷白树干 Mid-to-Side 导航基准线 

摘      要：由冬季树木养护需求出发,结合冬季树木的树干刷白特征,提出一种适用于冬季果树林间行走的机器人导航路径生成算法。首先根据刷白树干特征进行灰度投影截取后续图像处理区域,应用灰度门限法快速分割出图像前景,采用Mid-to-Side扫描方式并结合树干形状几何特征参数判断自底向上提取道路两侧近邻刷白树干,以其内侧角点作为特征点拟合左右边界线,然后求其中线作为导航基准线,最后根据前次检测结果建立动态ROI区域以实现跟踪处理。试验结果表明,算法针对性突出,易于实现,实时性好,在不同时段及不同光照条件下的导航基准线生成准确率高于90%,静态检测处理时平均每帧图像耗时小于274 ms,动态跟踪处理时平均每帧图像耗时156 ms,林间50 m动态连续运行的数据误差波动在可接受范围之内,验证算法具有较好的鲁棒性与抗干扰性,较好满足机器人林间行走视觉导航的基本要求。