[发明专利]一种农业机械的田间道路自动导航定位装置及方法

摘要

本发明公开了一种农业机械的田间道路自动导航定位装置及方法，在作业车所行使的道路的同一侧设定2个有色标识，在待定位的作业车上设有用于拍摄全方位图像的全方位视觉传感器，在作业车上还设有微处理器，微处理器中包含有1)用于从全方位图像中获取投影中心到2个有色标识的距离r1和r2、以及根据全方位图像获得2个有色标识与全方位视觉传感器形成的方位角度θ1的图像处理单元和2)用于根据农业机械的田间道路自动导航定位方法最终求出定位坐标的定位坐标计算单元。该农业机械的田间道路自动导航定位装置及方法可代替或补偿GPS进行定位，运行速度较快、使用范围广、实用性强、价格便宜。

主权项

一种农业机械的田间道路自动导航定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：准备工作：在道路的同一侧设定2个有色标识L1和L2，在待定位的作业车上设有全方位视觉传感器，全方位视觉传感器拍摄当前的包含有2个有色标识成像的全方位图像；步骤2：测量在全方位图像中的投影中心分别到2个有色标识成像的成像实际距离，进而根据以下公式算出现实环境中作业车分别到2个有色标识的距离r1和r2；并根据全方位图像获得2个有色标识与全方位视觉传感器形成的方位角度θ1；由成像实际距离计算空间距离的公式如下： ( - 2 cx i x 0 f + x i H + c ) 2 b 2 - ( 2 cx 0 x i x 0 f + x i H ) 2 a 2 = 1 , x o , x i > 0 ; 其中a，b，c为全方位视觉传感器的双曲面表面的结构参数，f为焦距；H为当前的全方位视觉系统的高度；a，b，c，f和H均为定值；xi为成像实际距离，即某一有色标识所在的空间点P在全方位图像中的成像点到全方位视觉传感器投影中心的距离；x0为空间距离，即全方位视觉传感器到该有色标识的空间距离；步骤3：求出3个候选位置的坐标：(xI1，yI1)、(xI2，yI2)和(xI3，yI3)；步骤4：根据3个候选位置的坐标求出定位坐标，定位完成：根据下式求出定位坐标(xI，yI)，即完成作业机械在田间道路的几何定位， x I = ( x I 1 + x I 2 + x I 3 ) / 3 y I = ( y I 1 + y I 2 + y I 3 ) / 3 .