[发明专利]一种果树靶标三维数据补偿方法及补偿系统

说明书

本发明公开一种果树靶标三维数据补偿方法及补偿系统。本发明提供的果树靶标三维数据补偿方法及补偿系统，根据各定位点的全局平面位置坐标确定是否存在距离大于期望距离值的相邻定位点，若是，则在距离大于期望距离值的相邻定位点对应的三维点云数据之间进行插值，从而获得完整的果树靶标三维点云数据，消除果树靶标探测系统由于车辆行驶速度不均匀引起的测量误差，提高果树靶标的探测精度。

技术领域

本发明涉及农业探测技术领域，特别是涉及一种果树靶标三维数据补偿方法及补偿系统。

背景技术

精准变量喷雾技术根据作物生长信息的不同，自动控制植保喷雾机械作业，实现对喷雾对象的按需施药，是减少农药使用量、提高农药利用率、提高防效、降低生态环境污染的必要手段之一。精准变量喷雾技术的基础是对靶标进行精准探测，用于果树探测系统的激光雷达扫描传感器能够直接或间接获得果树树冠的三维模型，精度较高，是近年来最常用的无损检测装置。目前常用的车载二维激光雷达扫描传感器垂直于扫描平面运动，能够间接获取果树靶标的三维点云数据。但是，在车辆移动过程中，由于车辆行驶速度不均匀会导致各激光束平面之间的距离不同，使采集的三维点云数据难以精确描述果树靶标的几何特征。

发明内容

本发明的目的是提供一种果树靶标三维数据补偿方法及补偿系统，能够消除果树靶标探测系统由于车辆行驶速度不均匀引起的测量误差，提高果树靶标的探测精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种果树靶标三维数据补偿方法，所述补偿方法包括：

获取二维激光雷达扫描传感器输出的二维扫描面激光数据和实时动态差分全球定位系统输出的原始位置数据，其中，所述二维扫描面激光数据包括激光束角度值和距离值；所述原始位置数据包括各定位点的经度数据和维度数据；

利用墨卡托投影方法对所述原始位置数据进行投影变换，获得各定位点的全局平面位置坐标，所述全局平面位置坐标为定位点在全局平面坐标系中的位置；

根据各定位点的全局平面位置坐标和所述二维扫描面激光数据生成果树靶标的三维点云数据；

根据各定位点的全局平面位置坐标确定是否存在距离大于期望距离值的相邻定位点，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果表示是，在距离大于期望距离值的相邻定位点对应的三维点云数据之间插值。

可选的，所述三维点云数据的坐标为(z_i(X_i,Y_i),x_ij,yi_j)，其中，z_i(X_i,Y_i)表示第i个定位点的全局平面位置坐标，X_i表示第i个定位点的X轴坐标值，Y_i表示第i个定位点的Y轴坐标值，x_ij＝d_ijcos(θ_ij)，yi_j＝d_ijsin(θ_ij)，i＝1,2...n₁；j＝1,2...n₂，d_ij表示第i个定位点对应的二维激光扫描面上第j个激光点的距离值，θ_ij表示第i个定位点对应的二维激光扫描面上第j个激光点对应的激光束角度值，n₁表示定位点的数量，n₂表示二维激光扫描面上激光点的数量。

可选的，所述根据各定位点的全局平面位置坐标确定是否存在距离大于期望距离值的相邻定位点，获得第一判断结果，具体包括：

获取相邻定位点的期望距离值；