[发明专利]一种基于植物冠层地标的无人机导航方法以及装置

说明书

本发明提供一种基于植物冠层地标的无人机导航方法以及装置，该方法在获取无人机摄取的目标植被区域对应的目标图像后，基于该目标图像，获得上述目标植被区域中目标植物对应的植物冠层地标；然后基于上述植物冠层地标，提取上述无人机的目标导航线路。由于不同类型植物的冠层具有其特定的灰度梯度分布规律，因此，可基于该植物冠层对应的灰度梯度分布规律进行图像分割，识别出目标植物对应的植物冠层地标，由于植物冠层地标能够清晰精确地表征每个目标植物的具体位置，因此，基于该植物冠层地标所提取出得无人机的目标导航线路，可满足除草、定点施肥等慢速高精度导航过程中对精确导航路线的导航需求。

技术领域

本发明属于无人机导航技术领域，具体涉及一种基于植物冠层地标的无人机导航方法以及装置。

背景技术

视觉导航是一种利用摄像头感知环境信息作为飞机飞行基础的导航技术。近年来，随着无人机在作物生长数据采集、农药喷洒、病虫害检测等方面得到广泛应用，基于视觉的无人机导航技术越来越受到关注。基于植物的视觉导航是农业中的主要导航模式之一，在该过程中，植被作物行被近似视作一条直线，然而，真实环境中的植被作物行为离散的虚线，在除草、定点施肥等慢速高精度导航过程中，往往需要更具体精确的导航路线。因此，如何在基于植物的视觉导航过程中，以更具体精确的导航路线进行导航，是需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种基于植物冠层地标的无人机导航方法以及装置，以解决如何在基于植物的视觉导航过程中，以更具体精确的导航路线进行导航的问题。

为了解决或者一定程度上改善上述技术问题，根据本发明一方面，提供一种基于植物冠层地标的无人机导航方法，包括：

获取无人机摄取的目标植被区域对应的目标图像；

基于所述目标图像，获得所述目标植被区域中目标植物对应的植物冠层地标；

基于所述植物冠层地标，提取所述无人机的目标导航线路。

在一些实施方式中，所述基于所述目标图像，获得所述目标植被区域中目标植物对应的植物冠层地标，包括：

对所述目标图像进行图像分割，获得所述目标植物对应的植物冠层地标。

在一些实施方式中，所述对所述目标图像进行图像分割，获得所述目标植物对应的植物冠层地标，包括：

基于所述目标植物的冠层灰度梯度分布，从所述目标植被区域中识别出所述目标植物对应的植物冠层地标。

在一些实施方式中，所述基于所述目标植物的冠层灰度梯度分布，从所述目标植被区域中识别出所述目标植物对应的植物冠层地标，包括：

基于所述目标植物的冠层在径向上对应的灰色梯度分布规律，对所述目标图像所包含的对象进行分类，获得分类结果；

响应于所述分类结果表明所述对象为所述目标植物，将该对象标记为所述目标植物对应的植物冠层地标。

在一些实施方式中，所述对所述目标图像所包含的对象进行分类，获得分类结果，包括：通过预先训练的Inception-V3分类器对所述目标图像所包含的对象进行分类，获得所述Inception-V3分类器输出的用于表征所述对象是否为所述目标植物的分类结果。

在一些实施方式中，所述基于所述植物冠层地标，提取所述无人机的目标导航线路，包括：

根据所述植物冠层地标的冠层灰度梯度分布规律，从所述植物冠层地标中提取分段线性化的局部导航线路。

根据本发明的另一方面，提供一种基于植物冠层地标的无人机导航装置，包括：

目标图像获取单元，用于获取无人机摄取的目标植被区域对应的目标图像；

植物冠层地标获得单元，用于基于所述目标图像，获得所述目标植被区域中目标植物对应的植物冠层地标；

目标导航线路提取单元，用于基于所述植物冠层地标，提取所述无人机的目标导航线路。