基于超像素分割算法的大田小麦导航路径获取

实现复杂场景下导航路径的自动获取,是大田小麦自主作业机器人连续作业的重要环节和基础。通过简单线性迭代聚类算法(simple linear iterative cluster,简称SLIC),在获取麦田裸地超像素区域的基础上,使用Otsu算法实现了裸地区域的自适应分割,并通过数学形态学闭运算、Canny边缘检测、Hough直线检测等操作实现了导航路径的精确获取。为了验证本研究方法的有效性,将计算所得的导航角度与真实角度值间的平均误差及均方差作为评价指标,并从34幅不同遮挡类别图像中随机选取15幅图像进行了测试。结果表明,本研究方法的导航角度平均误差为1.584°,均方差为1.293°。表明将该方法用于田间小麦导航路径的获取是有效的。     

油菜直播机导航路径识别方法研究

针对油菜直播机视觉导航路径识别效果受天气、稻茬噪声等影响的难题,提出一种结合小波变换和改进随机抽样一致性(RANSAC)的导航路径识别方法。首先,对原始图像灰度化后进行小波变换,在大尺度低分辨率下凸显导航路径宏观轮廓;然后利用直播机作业区与未作业区图像对比度大的特点获取导航路径上的特征点集合;最后针对获取的特征点集合运用结合预检验和后处理校正的改进随机抽样一致性算法区分内外点,并对内点集运用最小二乘法进行导航路径直线拟合,从而获取导航路径参数。田间图像测试表明,该方法可以稳定、准确地检测出导航路径,正确率达到96.7%,同时每帧图像的处理时间在31 ms以内,能为油菜直播机的视觉导航提供技术支撑。     

基于高斯混合模型的履带拖拉机转弯半径控制方法

履带拖拉机采用差速转向,转向可控性差,影响自动导航性能,为提高履带拖拉机自动导航的性能,以液压传动控制行星差速转向履带拖拉机为研究对象,建立履带拖拉机转弯半径数学模型。构建每个控制量下转弯半径均值和方差计算方法,建立基于卡尔曼滤波和局部加权回归的转弯半径均值和方差更新方法。分别针对直线路径跟踪和掉头建立基于高斯混合模型的履带拖拉机转弯半径控制方法。采用纯跟踪算法分别以不同的初始位置偏差进行自动导航仿真试验,得到导航轨迹、位置偏差和角度偏差。以农夫NF-702型履带拖拉机为平台,分别以不同车速进行导航试验,试验结果表明,在初始航向角为0,车速分别为1.0、1.5m/s时,导航平均误差分别为-0.62cm和0.28cm,导航误差绝对值极值分别为10.14cm和8.10cm,导航误差绝对值均值分别为2.34cm和2.57cm,导航均方根误差分别为3.77cm和3.99cm。本文提出的基于高斯混合模型的履带拖拉机转弯半径控制方法可应用到液压传动控制行星差速转向履带拖拉机自动导航领域,满足实际田间作业需求。     

基于计算机视觉的棉花生长监测自主导航车辆研究

为了克服农作物生长大面积遥感监测精度较低的缺陷,实现作物生长态势的自动化监测,提出了一种基于计算机视觉的自主导航作物生长监测车辆,从而有效地提高了作物生长监测的精度和自动化程度。该型自动化车辆通过导航标定线在田间对作物的生长状况进行实时跟踪监测,采用CCD数字摄像头对作物的生长状况进行图像采集,使用PC机对图像进行处理,并将图像利用通信技术传输到远程监控端,并根据图像特征数据建立了作物长势的监测和预测模型。为了验证其可行性,对作物的长势进行了实地测试,通过对叶面指数和作物生物量预测模型的测试表明:数据模型的实测值和理论值基本吻合,利用该方法可以建立多种作物的长势监测和预测模型,具有推广价值。     

克什克腾旗精准农业设备的应用与展望

精准农业是目前农业发展新潮流,是由信息技术支持、根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作的技术与管理系统。卫星导航定位技术是精准农业重要技术支撑,是发展现代农业关键技术。北斗导航自动驾驶系统在农机作业管理调度、精密操控和农场精细管理等方面发挥着重要作用。与人工操作农机作业相比,自动驾驶减少了土地、农资浪费,提升了农作物产量和种植效益。本文在分析了克什克腾旗精准农业设备应用基础上,结合本地区农牧业发展现状和现代农业发展需要,探索北斗导航自动驾驶系统在精准农业中的发展前景,为促进克旗农业现代化发展和北斗导航技术在未来规模化应用提供借鉴与参考。     

一起由于GNSS 接收机参数设置引发输电线路工程返工的原因分析

勘测设计是电力工程建设的重要支撑环节和龙头,勘测设计质量事关工程安全、质量和投资效益。通过一起输电线路工程返工事件,对GPS RTK测量技术相关的坐标系统、高斯分带投影原理等进行分析,并对提高勘测设计质量提出建议。     

射频接收电路的改进及综合测试

射频接收机作为无线通讯系统的最前端,其结构和性能直接影响整个通信系统的通信质量。射频接收电路是把天线接收进来的带有调制的射频信号转变成基带信号,再把基带信号的幅度放大后输出给基带控制板。现有的射频接收电路存在模拟灵敏度和数字灵敏度较低、失真度较高、邻道选择性较低、双信号选择性较低、互调抗扰性指标较低、一致性较差等缺点。通过改进射频接收电路的压控振荡器电路和混频器电路,以提高系统的稳定性、噪声系数、增益、灵敏度等,使电路的本振、射频与中频间的隔离性和互调性更好。通过对改进后电路进行综合测试可以看出：模拟灵敏度提高了2～4 dB,数字灵敏度提高了2～4 dB,失真度整体明显降低,邻道选择性提高了10～13 dB,双信号选择性提高了7 dB,互调抗扰性指标提高了4 dB,远端极限通话距离提高了0.5 km,改进效果明显。     

农业机械自动导航技术研究进展

通过对目前国内外农业机械自动导航技术的发展现状进行分析,阐述自动导航技术在农业机械中的应用现状与发展瓶颈,提出未来自动导航技术在农业机械发展过程中的应用重点与难点,研究结果对于提高农业机械自动导航技术、促进农业机械智能化、现代化发展具有重要意义。     

北斗探针在森林资源调查应用探讨

从森林资源调查的实际工作出发,分析现有设备定位精度,探讨一种便携性好、精度适中、应用成本低的北斗探针用于野外调查的工作方法,对北斗探针在不同的应用环境下用测地型GNNS接收机进行实地对比验证,并将北斗探针集成到外业数据采集软件。验证结果表明,集成北斗探针的外业数据采集软件依赖于网络信号和卫星信号,在不同的林分郁闭度下,接收信号有固定解、浮点解,固定解模式下与测地型GNNS接收机偏差0.2～0.5 m,浮点解模式下偏差主要在0.5～1.5 m之间,精度可满足常规的林业调查工作。     

基于良序集和垄行结构的农机视觉导航参数提取算法

根据田间作物垄行间杂草离散的特点,基于图像矩阵,运用像素子集的良序性,结合垄宽先验知识得到垄行轨迹中心。同时,系统选择图像的绿色成分为目标特征空间,滤掉了非绿色的背景噪声,为寻找垄行子集奠定了基础。在摄像头参数结构的可线性化映射区(图像中间约1/3区域),考虑移动平台的速度和系统图像采样间隔,在系统处理速度大于平台移动速率条件下,建立了单目视觉导航系统的动态方程。试验结果表明：航向角和位置参数平均误差分别约为1°和1 mm。该算法设计简洁,实现容易,可有效避免杂草等噪声的影响,对光照也有一定的适应性。