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中国农机化学报

中国农机化学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (3): 40-47.DOI: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2021.03.006

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基于机器视觉边缘检测的园林喷药机器人导航线提取

陈继清;王志奎;强虎;吴家华;赵超阳;谭成志;   

  1. 广西大学机械工程学院广西制造系统与先进制造技术重点实验室;
  • 出版日期:2021-03-15 发布日期:2021-03-15
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61703116)
    广西自然科学基金(2017GXNSFBA198228)
    广西科技基地和人才专项(AD19110034)

  • Online:2021-03-15 Published:2021-03-15

摘要: 导航路径的精确拟合是园林机器人自动化导航的关键,针对现有园林喷洒机器人仍是人工操作为主的现象,提出一种基于视觉边缘检测的导航路径拟合算法,用于指导园林喷药机器人的自动化导航。首先利用"化曲为直"的思想,截取拍摄图像的最后200像素行作为感兴趣区域;其次提出一种针对园林道路的灰度化因子,对图像进行灰度化处理;然后对图像进行行扫描,根据噪声和道路在几何学上的差异,设定宽度阈值T,快速检测出道路边缘;根据检测出的边缘点,计算道路边缘点的均值拟合出边界线;最后,根据道路顶点坐标,计算出梯形道路的中轴线方程提取出导航线,为园林机器人导航提供参数。试验结果表明该算法处理一幅图像平均耗时53 ms,误差在0.6°内,可见本文所提算法可以满足实时性要求,且算法鲁棒性好、准确性高,为园林喷药机器人的自动化导航提供理论依据。

关键词: 视觉导航, 边缘检测, 边界拟合, 灰度化因子, 园林机器人, 自动化导航

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