[发明专利]基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法、系统和介质

权利要求书

1.一种基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，其特征在于，步骤如下：

步骤S1、获取果园引导轨迹图像；

步骤S2、针对于果园引导轨迹图像，获取色彩空间并进行预处理；

步骤S3、针对于预处理后的果园引导轨迹图像，依次进行阈值分割、二值化和腐蚀处理，得到第一图像；

步骤S4、针对于第一图像，在该图像的垂直中线上选择多个种子点；计算各种子点同一水平线上，处于各种子点左侧的像素点个数和右侧的像素点个数；

步骤S5、通过所有种子点的左侧像素点个数计算得到输入量PCLeft，通过所有种子点的右侧像素点个数计算得到输入量PCRight；

步骤S6、针对于输入量PCLeft、PCRight，用小、中和大三种隶属函数进行模糊化；

步骤S7、根据模糊化规则库以及输入量PCLeft、PCRight模糊化结果，得出在果园引导轨迹上果园车辆要行驶的速度和转向角度。

2.根据权利要求1所述的基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，其特征在于，果园引导轨迹由果园中铺设的草地形成；

果园引导轨迹图像通过单目相机拍摄得到，所述单目相机设置于在果园引导轨迹上行驶的果园车辆上；

所述单目相机通过棋盘标定板进行校准标定。

3.根据权利要求1所述的基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，其特征在于，所述步骤S2中，针对于果园引导轨迹图像，获取的是HSI色彩空间中的H分量图，具体为：

其中R、G、B分别为果园引导轨迹图像在RGB空间的红色、绿色和蓝色分量；

所述步骤S2中针对于果园引导轨迹图像的HSI色彩空间中的H分量图进行预处理，预处理包括均值滤波处理。

4.根据权利要求1所述的基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，其特征在于，所述步骤S3中，针对于预处理后的果园引导轨迹图像进行阈值分割处理时，采用Otsu’s算法计算图像的最佳阈值T，具体为：

T＝Max[w₀·(u₀-u)²+w₁·(u₁-u)²]；

其中w₀为预处理后的果园引导轨迹图像的背景图像比例，u₀为预处理后的果园引导轨迹图像的背景图像灰度均值，w₁为预处理后的果园引导轨迹图像的前景图像比例，u₁为预处理后的果园引导轨迹图像的前景图像灰度均值，u为预处理后的果园引导轨迹图像整幅图像的均值。

5.根据权利要求1所述的基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，其特征在于，所述步骤S5中，所有种子点左侧像素点个数求和得到输入量PCLeft，将所有种子点右侧像素点个数求和得到输入量PCRight：

其中，pcl_i为种子点s_i同一水平线上处于种子点s_i左侧的像素点个数；pcr_i为种子点s_i同一水平线上处于种子点s_i右侧的像素点个数，N为第一图像的垂直中线上选择的种子点总数。