[发明专利]一种基于双目相机与单目相机结合的割刀辅助定位算法

权利要求书

1.一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法，其特征在于首先通过双目相机来识别出橡胶树的位置，并测得目标橡胶树距割胶机器人抱环主体之间的距离，从而对割刀的初始位置进行粗调整。

2.具体包括如下步骤：

步骤 1：对双目相机进行双目标定，来消除相机的畸变

步骤 2：获取双目相机的图像；

步骤 3：对双目相机所采集到的两幅图像，通过双目立体匹配SGBM算法来计算出当前的视差图；

步骤4：利用双目相机中的左相机所采集到的图像，对其进行中值滤波操作后，根据颜色来得到一个橡胶树的位置区域；

步骤 5：利用双目相机中的左相机所采集到的图像，将其转换为灰度图，然后使用canny算子来进行边缘检测，并执行开操作去消除图像中的噪声，平滑树木轮廓的边缘，最终得到一个橡胶树的位置区域；

步骤 6:利用步骤3中所计算得到的视差图，根据视差图的数值，选择数值在一个合适范围内的区域作为一个橡胶树的位置区域；

步骤7：综合以上三个区域，选择它们的交集作为最终橡胶树的位置，并根据这个区域计算得到橡胶树的中心位置；

步骤 8：根据步骤7所得到的橡胶树中心位置，由步骤3计算的视差图，来获得橡胶树此时距离割胶机器人抱环的距离；

步骤9：根据计算得到的橡胶树的位置，来调整割刀的位置，直到割刀与橡胶树的距离在一个合适的范围内后，割刀位置的粗调节整个过程结束。

3.一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法，其特征在于通过单目相机来识别出目标橡胶树上的十字辅助定位图案，根据预先标定好的十字辅助图案应该处于单目相机中视野中位置以及所占的像素面积大小，不断调整单目相机的位置，直到十字辅助定位图案在单目相机中的中心位置以及所占的像素面积就和预期目标相一致，最终完成对割刀初始位置的微调。

4.具体包括如下步骤：

步骤 1：将十字辅助图案需要在单目相机视野内达到的面积和位置标定出来；

步骤 2：不断移动单目相机的位置，实时获取单目相机的图像；

步骤3：根据单目相机获得的图像，通过颜色来识别出单目相机图像中的十字辅助定位图案；

步骤4：根据识别到的十字辅助定位图案，计算出它所占的像素面积与事先标定好的目标像素面积大小是否一致，如果一致将继续执行步骤5，否则，返回执行步骤2；

步骤5：根据识别到的十字辅助定位图案，计算出它所占的像素中心位置与事先标定好的目标像素中心位置是否一致，如果一致将继续执行步骤6，否则，返回执行步骤2；

步骤 6：割刀的初始位置调整完毕，程序结束。

5.根据权利要求1所述的一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法，其特征在于，通过结合橡胶树在双目相机视野中的颜色、通过边缘检测算法测得橡胶树的轮廓以及视差图的数值来准确地识别出橡胶树的位置，并找到双目相机视野中橡胶树的中心点坐标。

6.根据权利要求1所述的一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法，其特征在于，当橡胶树林里橡胶树比较密集时，可以通过双目相机得到的视差图灰度值来区分前排树和后排树，从而根据视差图的数值找到需要割胶的目标橡胶树。

7.根据权利要求2所述的一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法，其特征在于，先将抱环主体上的割刀移动到目标割胶起始位置处，此时通过单目相机拍下十字辅助定位图案，然后将此时十字图案在相机图像中所占的像素大小及像素中心位置给记录下来，作为之后割刀位置微调过程中，十字图案在相机中所需要达到的目标要求。

8.根据权利要求2所述的一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法，其特征在于，当橡胶树林里橡胶树比较密集时，可以通过双目相机得到的视差图灰度值来区分前排树和后排树，从而根据视差图的数值找到需要割胶的目标橡胶树。