[发明专利]基于机器视觉的农田机械导航线提取算法

摘要

本发明公开一种基于机器视觉的农田机械导航线提取算法，该方法包括如下步骤对CCD获取的彩色农田图像，使用改进的超绿算法进行灰度化，得到目标区分较好的图像；然后使用改进的Otsu算法对图像进行二值化阈值处理；再采用腐蚀、膨胀以及开闭运算的形态学算法去除图像噪声；提取主作物行并Hough变换来拟合导航线，计算航向偏差，得到平行的导航线，为实时校正航向提供反馈信息。本发明可以简化图像处理步骤和程序，改善以往算法适应性和精度较差、处理速度慢的缺点，提高算法通用性，使其处理不同作物的时候都能给出准确的导航线。本发明处理一幅图像所用时间在200ms左右，可满足农田机械实时导航的要求。

主权项

基于机器视觉的农田机械导航线提取算法，其特征在于，它的步骤如下：S1：采用彩色相机获取农田图像；S2：利用改进的超绿因子对超绿灰度化算法进行改进，并对获取的彩色图像灰度化；S3：对灰度化图像进行二值化处理，得到二值图像；S4：对二值化处理后的图像通过腐蚀、膨胀以及开闭运算的形态学处理方法滤除噪声；S5：在考虑导航信息量和准确性的前提下，提取最重要的中间两行作物作为导航参照，采用中间扫描的方式提取主作物行；S6：由于机器视觉系统所拍摄的图像尺寸已知，可以采用Hough变换来拟合导航线，使用Hough变换检测直线的思想如式（1）所示：利用图像空间和Hough空间的点‑线对偶性，把图像空间的检测问题转换到参数空间，在参数空间通过简单累加统计寻找累加器峰值的方法检测直线，,θ ∈ [0°，180°]，x ∈ [0，width] ，y∈ [0，hight]    (1)width为宽，hight为高；S7：对于提取的主作物行倾斜直线，依据视觉系统的标定原理进行校正，得到平行的导航线。