田間機(jī)器人雙目視覺(jué)導(dǎo)航算法研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10126分類(lèi)號(hào)：——論文題目學(xué)號(hào)：31三Q窆Q2Q編號(hào)：——田間機(jī)器人雙目視覺(jué)導(dǎo)航算法研究學(xué)院：計(jì)算機(jī)學(xué)院專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向：計(jì)算機(jī)視覺(jué)姓名：趙帥領(lǐng)指導(dǎo)教師：張志斌副教授2016年5月4日內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文田間機(jī)器人雙目視覺(jué)導(dǎo)航算法研究摘要傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大多勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)勞動(dòng)經(jīng)驗(yàn)有較強(qiáng)的依賴性，智能農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)將是解決此問(wèn)題的有效方法之一。基于雙目視覺(jué)的導(dǎo)航系統(tǒng)因價(jià)格低廉，信息豐富等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文

2、首先利用特征提取算法獲得特征點(diǎn)，依據(jù)不同特征點(diǎn)特性選取不同的特征點(diǎn)描述子、分析不同約束條件對(duì)匹配結(jié)果的影響，并依據(jù)田間機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)提出壟線識(shí)別的邊界約束條件。將彩色圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像，在圖像中部定義基線，在基線上利用扇形掃描獲取密度曲線，同時(shí)確定作物壟的密度、獲取參考?jí)啪€寬度和角度參數(shù)。設(shè)計(jì)扇形掃描密度模型和壟線間角度約束關(guān)系搜索其他壟線，并采用邏輯回歸識(shí)別最鄰近壟線以獲取壟間距參數(shù)。采用五組不同作物和背景圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該

3、方法在非規(guī)則壟及復(fù)雜背景下仍可取得較好的效果，第一條壟線和第二條壟線的正確率分別為977％和947％。利用目標(biāo)作物視差及坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系獲得作物壟的高程圖，然后添加高度限制以減小噪聲影響；同時(shí)對(duì)高度特征進(jìn)行擴(kuò)充以增強(qiáng)其對(duì)鄰域的影響，從而獲取增強(qiáng)的高程圖。最后將增強(qiáng)高程圖與二值圖像進(jìn)行融合生成作物壟置信密度圖。將壟線提取算法應(yīng)用到該圖上提取導(dǎo)航參數(shù)。為提高雙目視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)算法的實(shí)時(shí)性，設(shè)計(jì)聚合操作和查找表方法，壟線檢測(cè)時(shí)間約為034s，標(biāo)準(zhǔn)