[发明专利]一种果园行间道路边缘提取方法

权利要求书

1.一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，包括；

S1、获取机器前进方向行间道路图，并利用基于深度学习的语义分割算法对机器前进方向行间道路图进行道路分割；

S2、对分割后的图像进行预处理，以获取果园行间道路图；

S3、在获取的果园行间道路图中提取感兴趣区域；

S4、提取感兴趣区域的远景边界线、近景边缘点，并划分感兴趣区域左图、感兴趣区域右图；

S5、分别对感兴趣区域左图、感兴趣区域右图中道路边缘进行拟合得到左侧道路边缘拟合直线、右侧道路边缘拟合直线；

S6、利用拟合的果园行间道路边缘直线、远景边界点、近景边缘点组合，分别形成左右两侧完整的果园行间道路边缘。

2.根据权利要求1所述的一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，所述S3具体包括：对果园行间道路图按行进行像素值累加，累加值大于0的行所组成的图像区域为果园行间道路感兴趣区域。

3.根据权利要求2所述的一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，所述远景边界点的提取包括：若感兴趣区域第一行像素值累加大于预设像素值，则左右远景边界点不重叠，左远景边界点为感兴趣区域第一行从左到右中第一个像素值为预设像素值的像素点的坐标，右远景边界点为感兴趣区域第一行由右到左第一个像素值为预设像素值的像素点的坐标；若感兴趣区域第一行像素累值加值等于预设像素值，则左右远景边界点重叠，左右远景边界点为感兴趣区域第一行像素值为预设像素值的像素点的坐标；左远景边界点坐标记为(Yhz1，Ylz1)，右远景边界点坐标记为(Yhy2，Yly2)；

所述近景边缘点的提取包括：若感兴趣区域左侧第一列存在像素值为预设像素值的像素点，则左近景边缘点为自上而下第一个像素值等于预设像素值的点，若感兴趣区域左侧第一列不存在像素值为预设像素值的像素点，则左近景边缘点为感兴趣区域最低端一行从左向右第一个像素值为预设像素值的像素点；若感兴趣区域右侧第一列存在像素值等于预设像素值的像素点，则右近景边缘点为自上而下第一个像素值等于预设像素值的点，若感兴趣区域右侧第一列不存在像素值为预设像素值的像素点，则右近景边缘点为感兴趣区域最低端一行从右向左第一个像素值为预设像素值的像素点；左近景边缘点坐标记为(Jhz1，Jlz1)，右近景边缘点坐标记为(Jhy2，Jly2)。

4.根据权利要求3所述的一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，所述感兴趣区域左图是由点(Yhz1，Jlz1)、(Yhz1，Ylz1)、(Jhz1，Ylz1)及(Jhz1，Jlz1)作为四个顶点的方形区域；所述感兴趣区域右图是由点(Yhy2，Yly2)、(Yhy2，Jly2)、(Jhy2，Jly2)及(Jhy2，Yly2)作为四个顶点的方形区域。

5.根据权利要求3所述的一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，所述S5具体包括以下步骤：

S51、分别对感兴趣区域左图及右图沿垂直方向平均划分五段，自上而下为第1段至第5段，在每一段中利用最小二乘法拟合道路边缘直线，将感兴趣区域左图中五个直线斜率存入列表Ll中，将感兴趣区域右图中五个直线斜率存入列表Lr中；

S52、在列表Ll及Lr中，分别选取三个直线斜率，并在感兴趣区域左图及右图中每个选择的斜率所对应的段中选取两个道路边缘坐标点，将感兴趣区域左图选取的道路边缘坐标点存入列表Lz中，将感兴趣区域右图选取的道路边缘坐标点存入列表Ly中；

S53、基于Lz及Ly中坐标点分别使用最小二乘法拟合果园行间道路边缘直线，左侧道路边缘拟合直线记为Y1，右侧道路边缘拟合直线记为Y2。

6.根据权利要求5所述的一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，所述选取三个直线斜率的方法为：

分别在Ll、Lr中计算三组标准差：第一组为去除最大、最小数据，计算剩余3个直线斜率的标准差；第二组为去除最小的两个数，计算剩余3个直线斜率的标准差；第三组为去除最大的两个数，计算剩余3个直线斜率的标准差；分别从三组标准差中选取最小的标准差，所选取的最小标准差所对应的3直线斜率即感兴趣区域左图和感兴趣区域右图分别要选取的三个直线斜率。

7.根据权利要求6所述的一种果园行间道路边缘提取方法，其特征在于，所述在感兴趣区域左图及右图中每个选择的斜率所对应的段中选取两个道路边缘坐标点的方法为：

在标准差最小的组对应的三段的每一段中随机选择两个点；感兴趣区域左图中边缘坐标点的选择为道路边缘点所在行自左向右第一个像素值为预设像素值的点即为要选取的道路边缘坐标点；感兴趣区域右图中边缘坐标点的选择为道路边缘点所在行自右向左第一个像素值为预设像素值的点即为要选取的道路边缘坐标点。