自然光照下基于粒子群算法的农业机械导航路径识别

• 作者: 仇瑞承 孟庆宽 张漫 杨耿煌 项明
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 农业机械 机器视觉 导航路径识别 颜色模型 粒子群算法
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 11-20
• 分类号: S24
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.06.002

摘要

针对农业机械视觉导航线提取易受光照变化影响及常规导航线识别算法实时性低、抗干扰能力差等问题,对自然光照条件下基于机器视觉的农业机械导航路径识别技术进行了研究.首先,在YCrCb颜色模型的基础上构建与光照无关的Cg分量,选择2 Cg-Cr-Cb特征因子对图像进行灰度化处理,以降低光照变化对图像分割的影响;然后,采用改进K-means聚类方法进行图像分割,将绿色作物信息从土壤背景中分离出来,并通过形态学滤波方法滤除二值图像中存在的杂草干扰信息;最后,根据图像中作物行的特点建立作物行直线方程约束模型,利用粒子群算法对作物行直线进行寻优求解,进而得到导航线.实验结果表明,不同光照条件下对2Cg-Cr-Cb灰度图像进行图像分割,可以清晰完整地将作物从土壤背景中分离出来,分割图像受光照变化影响较小并且不会引入背景噪声;基于粒子群算法的导航线检测方法可以快速准确地提取出导航路径,对于不同农田作物和作物不同生长阶段具有较高的适应性,相比于常规导航线识别算法具有实时性高、鲁棒性好等优点.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张漫	中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室	54	1163	21.0	33.0
2	项明	中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室	2	61	2.0	2.0
3	仇瑞承	中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室	7	157	4.0	7.0
4	杨耿煌	天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院	15	48	2.0	6.0
8	孟庆宽	天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院	1	37	1.0	1.0