[发明专利]智能除草方法、装置和存储介质

说明书

本申请公开了一种智能除草方法、装置和存储介质，涉及自动化作业技术领域，所述方法包括：通过相机获取农作物图像；通过惯性测量单元IMU传感器获取所述相机的倾斜角度；根据所述倾斜角度对所述农作物图像中的刀苗距和苗间距进行修正；根据修正后的刀苗距和苗间距进行除草。解决了现有技术中在除草机器人发生倾斜时，测量得到的刀苗距和苗间距不准确，进而导致伤苗率较高的问题，达到了可以对倾斜进行修正，进而得到准确的刀苗距和苗间距，降低伤苗率的效果。

技术领域

本发明涉及一种智能除草方法、装置和存储介质，属于自动化作业技术领域。

背景技术

在我国传统农业种植中，杂草直接影响着农业生产，降低农作物质量与品质。目前，人工除草方式效率低下，大面积化学除草方式虽然提高了作业效率，但造成了环境污染与食品安全等问题，所以自动化智能机械除草装置将成为未来绿色可持续农业的研究方向。

目前，国内外学者针对智能中耕除草机进行了大量研究，其中关键技术包括：苗草识别与定位、整机设计与精准的伺服控制、行株间杂草割锄同步操作锄草机械手设计等。而为完成株间锄草作业，如何实时准确的定位农作物，在不伤及农作物的前提下有效处理株间杂草是实现中耕锄草机自动化、智能化的首要技术难点。

目前大多智能株间锄草机应用基于GPS(Global Positioning System，全球定位系统)与多传感器融合的种子地图方法定位目标农作物，鲁棒性强，但成本较高且无法根据工况条件对作物位置信息进行实时更新。随着计算机技术发展，基于机器视觉的作物识别定位技术因其成本低、精度高、实时性好等优点，开始逐渐由研发面向应用。但在实际作业中，除草机器人在垄间行驶时，由于垄坡之间凹凸不平，常出现车体水平倾斜，导致相机视场与图像中目标作物位置映射关系发生改变，造成测量的刀苗距与苗距不准确，无法得到相应精确值，增加伤苗率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能除草方法、装置和存储介质，用于解决现有技术中存在的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据第一方面，本发明实施例提供了一种智能除草方法，所述方法包括：

通过相机获取农作物图像；

通过惯性测量单元IMU传感器获取所述相机的倾斜角度；

根据所述倾斜角度对所述农作物图像中的刀苗距和苗间距进行修正；

根据修正后的刀苗距和苗间距进行除草。

可选的，所述根据所述倾斜角度对所述农作物图像中的刀苗距和苗间距进行修正，包括：

通过位置检测模型识别所述农作物图像中的农作物的位置信息；

获取所述相机的相机内参信息以及所述相机距离地面的高度；

根据所述倾斜角度、所述相机内参信息和所述高度将所述位置信息转换成世界坐标系下的目标位置信息；

根据所述目标位置信息确定所述刀苗距和苗间距。

可选的，所述相机内参信息包括像元尺寸、像素坐标系中心以及相机的焦距。

可选的，所述根据所述倾斜角度、所述相机内参信息和所述高度将所述位置信息转换成世界坐标系下的目标位置信息，包括：

所述像元尺寸为dx、dy，所述像素坐标系中心为PPx、PPy、所述相机的焦距为f；像素坐标为：Xp、Yp，相机坐标点为Xc、Yc、Zc，世界坐标系点为Xw、Yw、Zw，所述高度为z；倾斜角度为θ；则所述目标位置信息为：

其中，fx＝f/dx，fy＝f/dy。