[发明专利]作物行识别方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种作物行识别方法及装置，所述方法包括：通过逆透视变换矩阵将作物行透视图转换为作物行鸟瞰图，所述作物行透视图是根据与路面成仰俯角的摄像头拍摄得到；获取作物行透视图中预定区域的垂直投影图像的作物行边缘点，并获取作物行鸟瞰图的所有作物行的骨架线交点集；根据作物行边缘点的坐标对所有作物行的骨架线交点集进行划分，得到对应的每个作物行的骨架线交点集；分别对对应的每个作物行的骨架线交点集进行直线拟合，得到对应的作物行。本发明实施例提供的作物行识别方法及装置，利用逆透视变换消除了图像的几何失真，引入了田间作物行的结构性约束，解决了透视图像中带来的误差，提高了方法的鲁棒性。

技术领域

本发明实施例涉及机器视觉领域，尤其涉及一种作物行识别方法及装置。

背景技术

近几十年来，农业环境问题越来越受到重视。过量的化肥、农药的施用对环境造成不利影响，同时增加了投入。如果化肥、农药被施加在作物行特定的位置可以减少化肥、农药的使用，为了实现化肥、农药的精准定位施用及不伤苗的作业要求，识别作物行尤为重要。由于实际生产种植中，许多农作物通常是整齐地按直线、彼此间平行的方式种植，因此在精准农业中，一个研究热点即是从图形中识别出作物行，检测出作物线，为农药定位喷洒机械的控制参数提供依据。快速、准确地采集和获取并识别出作物行，是开展农药定位喷洒的重要基础和前提。

随着机器视觉和控制技术的快速发展，越来越多的利用视觉技术自主识别作物行，以测量农机相对作物行的当前位置。目前存在的作物行识别方法都是在透视图像中进行识别，不能利用作物行的平行性添加约束。安装在中耕除草机架上的摄像头倾斜向下，其光轴不垂直地面，所拍摄作物行在画面中会有一定的几何失真现象，只通过拍摄的图像不能判断中耕除草机与作物行的相对几何关系。

现有直接在作物行透视二值化图像上检测像素跳变的方法，由于噪声点、杂草、作物自身形状原因，易产生误判，不利于不同作物行的分割。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明实施例提出一种作物行识别方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种作物行识别方法，包括：

通过逆透视变换矩阵将作物行透视图转换为作物行鸟瞰图，所述作物行透视图是根据与路面成仰俯角的摄像头拍摄得到；

获取所述作物行透视图中预定区域的垂直投影图像的作物行边缘点，并获取所述作物行鸟瞰图的所有作物行的骨架线交点集；

根据所述作物行边缘点的坐标对所述所有作物行的骨架线交点集进行划分，得到对应的每个作物行的骨架线交点集；

分别对所述对应的每个作物行的骨架线交点集进行直线拟合，得到对应的作物行。

第二方面，本发明实施例提供一种作物行识别装置，包括：

转换模块，用于通过逆透视变换矩阵将作物行透视图转换为作物行鸟瞰图，所述作物行透视图是根据与路面成仰俯角的摄像头拍摄得到；

获取模块，用于获取所述作物行透视图中预定区域的垂直投影图像的作物行边缘点，并获取所述作物行鸟瞰图的所有作物行的骨架线交点集；

划分模块，用于根据所述作物行边缘点的坐标对所述所有作物行的骨架线交点集进行划分，得到对应的每个作物行的骨架线交点集；

拟合模块，用于分别对所述对应的每个作物行的骨架线交点集进行直线拟合，得到对应的作物行。

第三方面，本发明实施例提供一种作物行识别设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如第一方面所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述作物行识别方法。