[發明專利]基于聚集度和Delaunay三角重構的巡回作業區域邊界提取方法

有效

• 申請號: 201710017551.2
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106778749B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 楊智科;夏紅偉;馬廣程;王常虹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陳新勝

一種基于聚集度和Delaunay三角重構的巡回作業區域邊界提取方法。定義兩個數據點相關度，基于等距壓縮的加速優化算法：對數據點進行等距離壓縮；感興趣區域邊界的精提取。1、數據點預處理，2、為點集S求取Delaunay三角網M，3.利用alpha?shape算法求取點集S凹包的邊列表。粗提取階段充分利用了巡航作業點稠密的分布特性，提出聚集度計算的概念和應用等距壓縮算法，有效提升巡航區域自動定位的速度。精提取階段應用基于統計均值信息的alpha?shape凹包邊緣求取算法，自動將Delaunay三角剖分得到的不合理三角形進行識別并且刪除，并確保了對于不同的三角形網格均具有較強的適應性，邊緣提取的準確度大為提高。

技術領域

本發明涉及一種基于聚集度和Delaunay三角重構的巡回作業區域邊界提取方法，屬于視覺測量-感興趣區域提取-二維點云邊界提取技術領域。

背景技術

巡回作業區域測量系統廣泛應用于生活、生產和國防領域，特別是在農機深耕作業面積測量、無人機農藥噴灑、森林防火預警等存在多區域巡回作業需求的應用中尤甚。因此開發出高性能的作業區域測量系統具有十分重要的現實意義和經濟意義。

巡回作業區域測量系統一般包括硬件系統和軟件系統兩個部分。硬件系統包括巡航器本體、攝像頭、GPS接收設備和存儲設備等器件組成。巡航器在指定工作區內完成巡回作業任務，攝像頭用于工作人員查看巡航器的實際作業情況，GPS接收設備用于等間隔地記錄巡航器的GPS坐標數據，并將其保存至存儲設備中。每個巡航器在完成作業后將作業數據、GPS坐標數據統一上傳至數據服務器中，供進一步分析和處理。軟件系統包括實時數據采集存儲系統、數據庫服務系統和巡回作業區域測量軟件系統等部分組成。巡回作業區域測量軟件主要應用計算機圖像識別技術實現巡回作業區域的定位和作業特征參數的計算(如作業面積、作業時長等)。衡量一個巡回作業區域測量軟件系統性能好壞的主要指標有：邊界提取準確度、誤識率、識別速度、用戶界面的友好性，產品的穩定性，易用性及可行性等。

一般的巡回作業區域測量軟件主要由下面幾個部分組成：

1、GPS數據輸入與坐標轉換

數據輸入：巡航器運動的經緯度數據通過機載的GPS接收設備完成采集和存儲，其存儲格式如表-1所示。

表-1GPS數據點存儲格式