基于K-means算法的温室移动机器人导航路径识别

• 作者: 李明 高国琴
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 温室 机器人 机器视觉 图像分割 路径识别 HSI颜色空间 K-means算法
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 25-33
• 页数: 9页
• 分类号: S24|TP242
• 字数: 6224字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.07.004

摘要

针对温室移动机器人机器视觉导航路径识别实时性差、受光照干扰影响严重等问题，首先，将HSI颜色空间3个分量进行分离，选取与光照信息无关且可以有效抑制噪声影响的色调分量H进行后续图像处理，以削弱光照对机器人视觉导航的不良影响；针对温室环境图像特有的颜色特征信息，引入K-means算法对图像进行聚类分割，将垄间道路信息与绿色作物信息各自聚类，再通过形态学腐蚀方法去除聚类后图像中存在的冗余、干扰信息，以获得完整的道路信息，与常用阈值分割方法相比，可降低因分割信息不明确而导致后续Hough变换进行直线拟合时需占据大量内存且计算量较大的问题，进而提高移动机器人路径识别的快速性，并适应温室作业机器人自主导航的高实时性要求。试验结果表明，该文方法在复杂背景与变光照条件下的温室作业环境中可大幅降低光照对机器人导航的影响，对于光照不均具有良好的鲁棒性，道路信息提取率可达95%。同时，其平均单幅图像处理时耗降低53.26%，可显著提高路径识别速度。该研究可为解决温室移动机器人机器视觉导航路径识别的鲁棒性及实时性问题提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高国琴	江苏大学电气信息工程学院	94	673	12.0	21.0
2	李明	江苏大学电气信息工程学院	13	124	5.0	11.0