[发明专利]智能稻麦收获机导航线跟踪方法

摘要

本发明公开了一种智能稻麦收获机导航线跟踪方法，包括步骤：1、在稻麦收获机顶部安装相机并对相机进行标定，实时获取收获机前方原始稻麦图像序列；2、将原始稻麦图像转换为稻麦图像鸟瞰图；3、采用图像分割方法在稻麦图像鸟瞰图中分割出已收割区域和未收割区域；4、确定当前时刻图像金字塔光流跟踪起始角点集合；5、根据跟踪起始角点集合，采用光流运动估计，获取当前时刻收割边界角点集合并计算导航线参数；6、跳转转到步骤2，继续跟踪下一时刻的导航线参数。该方法解决了传统智能稻麦收获机导航线视觉提取方法所存在处理速度慢、可靠性差和精度低的问题。

主权项

1.智能稻麦收获机导航线跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在稻麦收获机顶部安装相机并对相机进行标定获取内外参数矩阵K、R和t，相机实时获取收获机前方原始稻麦图像序列；在当前时刻n，根据相机拍摄的原始稻麦图像Pic_org(n)获取稻麦图像鸟瞰图Pic_air(n)；(2)稻麦图像鸟瞰图中图像坐标系的原点在图像的左上角，向右为横轴正向，向下为纵轴正向，收获机沿纵轴负向前进；调整相机视角使稻麦图像鸟瞰图能够覆盖稻麦收获机左侧分禾器，且稻麦收获机左侧分禾器位于稻麦图像鸟瞰图左下方；获取实际稻麦区域尺寸与稻麦图像鸟瞰图像素平面坐标系中稻麦区域尺寸之间的尺度因子A；获取稻麦收获机左侧分禾器在稻麦图像鸟瞰图中的像素坐标Ur_air(i_O,j_O)；在稻麦收获机左侧分禾器处安装超声波测距仪，测量从左侧分禾器到未收割边界的距离dis_ur2b，根据尺度因子A计算dis_ur2b在稻麦图像鸟瞰图中的像素尺寸p；稻麦图像鸟瞰图中，将横向坐标范围为[i+p‑F_u,i+p+F_u]、纵向范围为[j‑F_v,j]的矩形区域作为鸟瞰目标区域A_region；F_u和F_v为预设的目标区域尺寸阈值；(3)采用图像分割方法在稻麦图像鸟瞰图Pic_air(n)中分割出已收割区域和未收割区域；(4)如果n＝0，对分割后的稻麦图像进行收割边界角点检测，用检测得到的角点构成0时刻跟踪角点集P(n)；跳转到步骤(6)；所述角点位于已收割区域和未收割区域的边界；如果n≠0，确定n时刻图像金字塔光流跟踪起始角点集合P₀(n)；(5)根据跟踪起始角点集合P₀(n)，采用光流运动估计，获取n时刻收割边界角点集合P(n)，计算n时刻导航线参数；(6)令n＝n+1，跳转到步骤(1)，继续跟踪下一时刻的导航线参数。