[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

说明书

本发明公开了基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法、系统和介质，首先获取果园引导轨迹图像，然后获取果园引导轨迹图像进行预处理；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；在第一图像的垂直中线上选择多个种子点，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；针对于输入量PCLeft、PCRight，用小、中和大三种隶属函数进行模糊化；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行驶的果园车辆的速度和转向角度。本发明具有能够准确的引导果园车辆在果园路径中进行行驶的优点。

技术领域

本发明涉及农业运输导航领域，特别涉及一种基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法、系统和介质。

背景技术

我国是农业大国，其中水果种植生产在产量和种植面积均居于世界前列。随着我国果园种植发展和种植面积逐年扩大，规范的果园种植生产渐成规模。对于我国水果种植其种植面积之广，分布地域之大以及目前我国农村劳动力外流严重的情况下，已经凸显我国果园农用初段自动化运输的迫切需求。在国外农业智能机械跟国内相比，国外农业机械发展具有工业技术基础和发展更迅速，随着规范化的新农业生产模式和新技术的推出，而且国外的人口密度稀疏，农业自动化机械成为国外农业生产的主力。结合我国人口老龄化的趋势，新型的自动化农业机械也将会是未来我国农业生产的主要动力。因此我国农业运输自动化运输受到越来越多的关注，而实现农业运输自动化也成为了农业机械装备应用自动化控制技术的一个重要研究方向。

视觉导航是一种是利用传感器感知周围环境信息作为载具运行的导航技术。近年来，国内的大型制造企业对工业AGV(无人搬运车)的运用日益广泛。各高校也对该技术进行了相关的优化研究，例如哈尔滨工业大学提出的遗传算法运输系统调度和最短路径规划，将工业AGV引入规范化的农业种植当中，对于农业运输和农业自动机械化的发展是巨大的。但是，国内在农用视觉导航方面的应用还是研究较少，且国内农业机械陆渡运输无人程度普遍不高，视觉导航在农业机械的运输应用领域还有很大发展空间。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，通过该方法能够准确的引导果园车辆在果园路径中进行行驶。

本发明的第二目的在于提供一种基于模糊控制算法的果园路径视觉导航系统。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种基于模糊控制算法的果园路径视觉导航方法，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。

优选的，果园引导轨迹由果园中铺设的草地形成；