基于单目视觉的谷物联合收获机产量测量方法

• 作者: 曾宏伟 雷军波 陶建峰 刘成良
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 联合收获机 产量测量 单目视觉 图像处理
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 农业信息化工程|Agricultural Informatization Engineering
• 页码范围: 281-289
• 页数: 9页
• 分类号: S225.3|S126
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2021.12.030

摘要

为准确获取农田中作物产量信息,以联合收获机刮板式升运器为研究对象,提出了一种基于单目视觉的联合收获机产量测量方法.首先,根据真实的升运器内部谷堆图像,提出了一种更加精确的刮板上谷物堆积模型.然后,基于视觉测量和图像处理技术,开发了一种谷堆体积测量方法.在辅助光源照射下,通过工业相机采集升运器内刮板和谷堆的侧面图像.采用邻域微分法提取图像感兴趣区域,再利用Otsu法和形态学处理方法从背景中准确分割出谷堆.根据相机成像模型,计算谷堆在世界坐标系中的实际侧面积,并通过谷堆几何模型得到谷物的体积.最后,将每个刮板上的谷堆体积累加求取产量.为验证所提方法的有效性,搭建了基于单目视觉的谷物测产系统,并在升运器试验台上开展了试验验证.试验结果表明,在不同的升运器转速工况下,所提方法测量的相对误差为-4.08％ ～3.41％,能够满足联合收获机产量测量精度要求.