基于機器視覺的麥田邊界檢測

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1、2007年2月農業(yè)機械學報第38卷第2期基于機器視覺的麥田邊界檢測張磊王書茂陳兵旗祝青園【摘要】針對不同時期麥田場景,提出了基于機器視覺的邊界(田埂)檢測算法。將攝像機安裝在農田作業(yè)機械前方,在作業(yè)過程中采集麥田場景圖像。根據麥田和田外區(qū)域的不同顏色及亮度特征,判斷出田埂的位置以及田埂線的方向候補點群,使用過已知點的哈夫變換計算出田埂線的斜率。經過對多幅不同時期麥田圖像的處理,證明本檢測算法可以適應不同時期的麥田環(huán)境

2、,并且具有速度快、抗干擾、準確性高等優(yōu)點。關鍵詞:機器視覺哈夫變換田埂檢測中圖分類號:TP2426+2文獻標識碼:A﹦﹥┉┉┄┃┄┇〇┉﹨━﹣┈┄┃┃┈┄┃ZhangleiWangShumaoChenBingqiZhuQingyuan(爞牎牏牕牃爛牋牜牏牅牣牓牠牣牜牃牓爺牕牏牤牉牜牞牏牠牪)﹢┈┉┇┉Accordingtovariouswheatfieldconditionsindifferentphases,thefieldedgedetectionalgorithmbasedonmac

3、hinevisionwasputforward.Thecameramountedinfrontofthetractorcouldcapturetheimageswheatfieldduringtheprocessofworking.Withthecolorandluminancedifferenceofwheatfieldandoutsidethefield,thepositionoffieldedgeandthecandidatepointsofitcouldbedetected;theslopeofthefieldedgewascalcula

4、tedbyusingpassingaknownpointHoughtransform.Testresultsshowedthatthemethodwassuitablefordifferentwheatfieldphasesandhascharacteristicsoffastspeed,highveracityandresistinginterference.┎┌┄┇┈Machinevision,Houghtransform,Fieldedgedetection管理機器人等導航目標的自動檢測。BensonER[6]引言等利用自適應聚類算法對

5、圖像進行分割和分類,然隨著以信息化技術為核心的精細農業(yè)的興起,后利用時序線性回歸來確定作物收割燉未收割的邊機器視覺導航以其靈活性、實時性和導航精度好等界,同時利用自適應模糊邏輯算法評價回歸線的效優(yōu)點得到了普遍的關注。基于視覺導航的農田作業(yè)果,確定回歸線的收斂程度。機械,在自動噴灑農藥和肥料、收割作業(yè)、中耕除草、作為智能型的農田作業(yè)機械,不但要對作業(yè)區(qū)插秧等許多方面有著廣泛的應用前景。許多專家利域內的犁溝、農作物列[7~8]、已作業(yè)區(qū)與未作業(yè)區(qū)之用機器視覺對農田導航目標進行了深入的研究。間的標識線[9]進行正確的識別,同時為了保證農田[1~5]等利用微

6、分算法、亮度分析法、顏色分析作業(yè)流程的完整性,還要能夠對田埂進行識別。田?。茫瑁澹睿路ǖ确椒z測水田里的目標對象,利用過已知點的一般代表了農田區(qū)域與非農田區(qū)域的邊界,或者一Hough變換檢測目標直線,實現(xiàn)插秧機器人、水田個農田區(qū)域與另一個農田區(qū)域的邊界。本文以麥田收稿日期:20060821“十五”國家科技攻關計劃資助項目(項目編號:2004BA524B)張磊中國農業(yè)大學工學院博士生,100083北京市王書茂中國農業(yè)大學工學院教授通訊作者陳兵旗中國農業(yè)大學工學院副教授祝青園中國農業(yè)大學工學院博士生112農業(yè)機械學報2007年作業(yè)過程中的田埂作為研求亮

7、度曲線牊(牪)上的每個點與直線牋(牪)的距究對象。假設機械作業(yè)開離,獲得距離分布曲線牆(牪)始時,沿田邊的目標田埂自動直線行走作業(yè),作業(yè)到田端田埂后回轉。本研究基于以上假設,把田埂分為目標田埂和田端田埂,如圖1所示,分別對這兩種田埂的中心直線(以下稱為“田埂線”)進行圖圖1作業(yè)區(qū)域示意圖圖2田端的判斷示意圖像檢測。Fig.1WorkingfieldFig.2Detectingfieldend實驗方法牆(牪)=燏牊(牪)-牋(牪)燏(3)分別計算亮度曲線牊(牪)的平均值牁和標準偏實驗設備及圖像采集差爟?yōu)楸狙芯坎捎茫桑牛牛牛保常梗唇涌诘模模葼矤瑺?/p>

8、牫牉-1-爣1HV3000FC型攝像機進行圖像采集,輸出為彩色圖牁=∑牊(牪)(4)牪牞牏牫牉-爣像。用于圖

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