[发明专利]具有目标跟踪功能的智能喷头

说明书

本发明涉及一种具有目标跟踪功能的智能喷头，包括自稳定云台、相机、激光灯、喷嘴、储水壶、图像处理器、电机和图像采集卡；所述喷嘴、激光灯和相机固定在自稳定云台上，相机用于拍摄图像并通过图像采集卡将图像发送给图像处理器；图像处理器对采集的图像进行分割，区分出目标和背景，将目标位置信息发送给搭载智能喷头的运动平台；激光灯用于瞄准目标，储水壶用于储存待喷液体，喷嘴和电机连接。本发明利用图像识别自动寻找目标，实现对目标精确喷洒。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种具有目标跟踪功能的智能喷头。

背景技术

目前，对无人飞行器的应用已经逐渐遍及工业、农业等各个领域。

在农业或园植方面，现有的方法大多是以手动操控无人机直接搭载农药喷头，对作物等进行喷洒，这样既消耗了大量的人力，又使得部分农药被喷洒到了无用的地方，浪费了大量资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有目标跟踪功能的智能喷头，弥补现有技术无法自主寻找目标的不足。

实现本发明目的的技术方案为：一种具有目标跟踪功能的智能喷头，包括自稳定云台、相机、激光灯、喷嘴、储水壶、图像处理器、电机和图像采集卡；所述喷嘴、激光灯和相机固定在自稳定云台上，相机用于拍摄图像并通过图像采集卡将图像发送给图像处理器；图像处理器对采集的图像进行分割，区分出目标和背景，将目标位置信息发送给搭载智能喷头的运动平台；激光灯用于瞄准目标，储水壶用于储存待喷液体，喷嘴和电机连接。

与现有技术相比，本发明的优点为：

(1)本发明对获得的图像进行处理得到目标物体的位置信息，并将其发送给搭载平台，搭载平台再对其做出相应的移动操作，使得相应的目标物体进入到相应的喷洒区域内，不需要专业人员对搭载平台进行直接操作；

(2)本发明能够对目标精确喷洒，节省大量资源。

附图说明

图1是本发明具有目标跟踪功能的智能喷头总体结构图。

图2是喷嘴、激光灯和相机所在位置局部示意图。

图3是图像处理过程流程图。

具体实施方式

结合图1、图2，一种具有目标跟踪功能的智能喷头，包括自稳定云台1、相机2、激光灯3、喷嘴4、储水壶5、图像处理器6、电机7和图像采集卡8；

所述喷嘴4、激光灯3和相机2固定在自稳定云台1上，相机2用于拍摄图像并通过图像采集卡8将图像发送给图像处理器6；图像处理器6对采集的图像进行分割，区分出目标和背景，将目标位置信息发送给搭载智能喷头的运动平台；激光灯3用于瞄准目标，储水壶5用于储存待喷液体，喷嘴4和电机7连接，电机7用于从储水壶5中吸取待喷液体至喷头4。

进一步的，激光灯3固定在相机2下方，喷嘴4固定在激光灯3下方，以防止液体在喷洒时滴落到镜头上。

进一步的，图像处理器6对采集图像的处理过程为：

第一步：图像的预处理：

对目标图像进行亮度调整、去除噪声，使原始图像归一化为标准图像；

由于目标图像结构的相似性，当把很多目标图像规一化后，这些图像在这一超高空间中不是随机或散乱分布的，而是存在某种规律。因此，通过PCA变换用一个低维子空间描述目标图像，同时又能保存所需要的识别信息。

第二步：利用PCA变换进行目标识别

(1)设训练样本集为X＝(x₁，x₂，…，x_N)，N为训练样本的总数，x_i为第i个训练样本图像向量；