[发明专利]一种农业机械用分苗装置的远程操作控制系统与方法

权利要求书

1.一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤1~步骤5；

步骤1，实时获取待分苗的农作物图片；

步骤2，从农作物图片中标定出分苗线，以及分苗线对应的2支根苗，其中，农作物的第一部位与第二部位通过该分苗线划分得到，分苗线是一个由2个端点组成的曲线段；

步骤3，计算出2支根苗的粗细，并确定剪切深度；

步骤4，通过2个机械抓手分别握紧第一部位与第二部位，并将分苗刀沿着分苗线以及剪切深度进行剪切，直至分苗线全部剪切开来；

步骤5，判断是否分苗完成，若没有完成，返回步骤1继续执行。

2.根据权利要求1所述的一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，步骤1具体包括步骤1.1~步骤1.3；

步骤1.1，利用线激光器发射激光，在农作物上产生结构光条纹，其中，结构光条纹的方向与机械抓手的轴向方向相平行；

步骤1.2，将相机选择高曝光时间和低曝光时间2种模式，在同样的位置同样的角度下，分别进行拍摄，分别得到第一图像与第二图像；

步骤1.3，对第一图像与第二图像进行拼接处理，最终得到农作物图片。

3.根据权利要求2所述的一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，步骤2中，从农作物图片中标定出分苗线，具体包括步骤S21~S23；

步骤S21，对农作物图片进行预处理；

步骤S22，根据结构光条纹的方向，对预处理后的农作物图片进行锐化处理，其中，锐化算子与结构光条纹的方向相匹配；

步骤S23，远程操作人员根据锐化处理后的农作物图片，标定出分苗线。

4.根据权利要求2所述的一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，步骤2中，从农作物图片中标定出分苗线，具体包括：计算出每一个样本图片的亮度差值矩阵；以亮度差值矩阵作为训练样本，以样本图片中的分苗线作为预测值；将所有训练样本与对应的预测值共同输入至深度学习网络中进行训练，得到分苗线预测模型；再次计算出待分苗的农作物图片的亮度差值矩阵，输入至深度学习网络中并输出分苗线，并对输出的该分苗线进行标定；其中，亮度差值矩阵通过步骤A21~A22计算得到；

步骤A21，在YUV颜色系统下，提取农作物图片的亮度矩阵；

步骤A22，根据亮度矩阵，计算出亮度差值矩阵；

具体的，亮度差值矩阵中每一个元素如下式所示：

其中，代表二维坐标为处的像素的亮度值，，，，；函数表示取输入参数中数值第二大的数值作为输出。

5.根据权利要求1所述的一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，剪切深度如下所示：

其中，分别是2支根苗的直径长度，为经验值。

6.根据权利要求1所述的一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，步骤4中，将分苗刀沿着分苗线以及剪切深度进行剪切，直至分苗线全部剪切开来，具体包括步骤4.1~步骤4.2；

步骤4.1，根据剪切深度与第一端点，确定分苗刀的初始位置；其中，第一端点为分苗线的所述2个端点中的一个端点；

步骤4.2，将分苗刀沿着分苗线进行剪切，直至分苗线全部剪切开来；其中，剪切过程包括：若分苗刀的阻力值大于预设的第一阻力阈值，振动机械抓手；若振动机械抓手后仍无法沿着分苗线进行剪切，增大分苗刀的剪切深度。

7.根据权利要求1所述的一种农业机械用分苗装置的远程操作控制方法，其特征在于，步骤5中，判断是否分苗完成，可以具体包括：将2个机械抓手按照相反方向以预设的力度进行拉扯，若农作物的第一部位与第二部位物理分开，则判定为分苗完成，否则判定为分苗未完成。