[發明專利]一種基于全景視覺的農業移動機器人的設計方法

在審

• 申請號: 201610929772.2
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108021126A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 馬廷彥
• 申請（專利權）人: 哈爾濱派騰農業科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于全景視覺的農業移動機器人的設計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

第一步，分析基于折反射原理的全景視覺系統主要的組成部分，根據農業機器人自主導航的要求和全景視覺系統的特點，采用通過對已知參考點分段拋物插值的方法進行距離和角度標定，得到物像點之間的對應關系；

第二步，利用全景視覺系統對農業機器人周圍的環境信息進行成像；

a.用灰度世界假設算法對原始圖像進行顏色校正處理；

b.利用歸一化過綠特征值2xg-r-b對圖像進行灰度化，進而利用最大類間方差法對圖像進行二值化處理，得到農作物行環境的二值圖像；

c.用中值濾波算法去除二值圖像中的脈沖噪聲點的干擾，得到較理想的農作物行目標和背景的二值化圖像；

d.利用全景視覺系統距離和角度標定的結果對綠色農作物目標像素進行距離和角度校正，恢復農作物行圖像的空間直線特征；

第三步，設計農作物行導航參考路徑識別和導航控制參數提取算法，在圖像采集和處理的結果上，利用Hough變換識別農作物行導航路徑的方向信息，結合數字羅盤的初始航向角度信息和當前航向角度信息，計算出導航拉制參數；

第四步，設計農業移動機器人的自主導航控制器，在分析農業移動機器人常用的導航控制方法特點的基礎上，根據農業作業環境的特點，選擇模糊控制作為農業移動機器人的導航拉制方法，設計模糊導航控制器；模擬農作物行導航試驗表明，本發明的視覺導航控制系統能夠準確地識別農作行導航參考路徑，并穩定地跟蹤導航路徑線。

2.根據權利要求1所述的基于全景視覺的農業移動機器人的設計方法，其特征在于：所述第三步中的導航拉制參數包括航向角度偏差和橫向距離偏差。