基于北斗的农业机械立体视觉辅助导航系统设计

作     者：闫银发 盖顺华 李法德 刘莫尘 宋占华 崔寒 李玉道 韩守强 Yan Yinfa;Gai Shunhua;Li Fade;Liu Mochen;Song Zhanhua;Cui Han;Li Yudao;Han Shouqiang

作者机构：山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 山东省园艺机械与装备重点实验室泰安271018 山东省泰安第一中学泰安271000 

基　　金：山东省现代农业产业技术体系蚕桑创新团队项目(项目编号:SDAIT1806) 山东省现代农业产业技术体系棉花创新团队项目(项目编号:SDAIT0309) 山东农业大学博士后科学基金项目(项目编号:76438) 山东农业大学智能化农业装备研发项目(项目编号:24136) 

出 版 物：《农业工程》 (AGRICULTURAL ENGINEERING)

年 卷 期：2017年第7卷第5期

页      码：36-39,50页

摘      要：为提高农机在果园复杂环境下作业精度,降低驾驶员劳动强度,设计了精准辅助导航系统。通过北斗差分定位设备获取农业机械的经纬度、航向角度以及行驶速度等数据,根据农田信息规划出全局行驶路径,实时计算农业机械行驶过程中的航向偏角、行驶距离和耕作面积并绘制行驶轨迹,根据观察航向偏角和行驶轨迹,驾驶员来修正作业机械使农机按规划路径行驶。系统采用基于红外散斑的深度立体视觉相机,降低自然光线限制,以此获取农业机械前方深度图像,根据视觉算法对图像中的作物或障碍加以检测,并计算其到农业机械和路径中心线距离,判断是否需要避障并提示驾驶员应调整方向,当调整方向进行避障后返回到已规划路径继续行驶。试验结果表明,辅助导航系统在直线行驶试验时横向行驶最大偏差小于5 cm,能够辅助驾驶员按规划路径精准行驶;基于立体视觉的障碍检测测距误差范围在4%以内,且处理每帧图像耗时最大为40 ms,实时性很高,能高效辅助驾驶员进行精确避障。

主 题 词：北斗 立体视觉 障碍检测 辅助导航 组合导航 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-1795.2017.05.010

馆 藏 号：203267692...