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基于定向摄像头的大拱棚运输车视觉导航研究
引用本文:李天华,吴增昊,廉宪坤,侯加林,施国英,王奇. 基于定向摄像头的大拱棚运输车视觉导航研究[J]. 农业机械学报, 2018, 49(S1): 8-13
作者姓名:李天华  吴增昊  廉宪坤  侯加林  施国英  王奇
作者单位:山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学
基金项目:国家特色蔬菜产业技术体系项目(CARS24D01)、山东省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队项目(SDAIT0202211)和山东省农业重大应用技术创新项目(鲁财农指(2015)16号)
摘    要:针对大拱棚中运输车导航问题,提出了一种适用性更高的导航方法。为了规避叶间空隙对Hough直线变换精度造成的影响,使用道路尽头横向中心点作为导航信息标定点,搭建摄像头云台使得摄像头视轴始终与道路平行。使用色度法对作物与道路进行分割处理,通过面积筛选所得的轮廓点集,能够准确计算出道路尽头的横向中心点像素坐标,从而得到运输车的位姿信息。通过运动学建模对运输车进行了轨迹仿真,得到了运输车不同速度下对识别误差的动态响应。基于Raspberry Pi平台搭建了导航信息提取装置,在不同道路长度的拱棚中对比了本文方法与Hough变换法的识别精度,并使用不同类型摄像头进行了静态导航信息提取实验,同时在不同速度进行了运输车的直线行驶实验。静态实验表明,相比于传统Hough变换,该导航方法能够显著提高识别精度,使用长焦摄像头比普通摄像头识别精度平均提高了25.7%,导航线平均识别偏差为2.4cm,检测速率为240ms/f,具有较高的精度和实时性。行驶实验表明,该导航方法在不同速度下均能保证较小的稳态误差,能够满足生产要求。

关 键 词:视觉导航  色度法  路径检测  运动学仿真  摄像头云台
收稿时间:2018-07-02

Navigation Line Detection for Greenhouse Carrier Vehicle Based on Fixed Direction Camera
LI Tianhu,WU Zenghao,LIAN Xiankun,HOU Jialin,SHI Guoying and WANG Qi. Navigation Line Detection for Greenhouse Carrier Vehicle Based on Fixed Direction Camera[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2018, 49(S1): 8-13
Authors:LI Tianhu  WU Zenghao  LIAN Xiankun  HOU Jialin  SHI Guoying  WANG Qi
Affiliation:Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University,Shandong Agricultural University and Shandong Agricultural University
Abstract:
Keywords:vision navigation  hue  corridor detection  kinematic simulation  pan-tilt camera
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