[发明专利]农田微弱导航信息的图像检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉导航技术领域，特别涉及一种农田微弱导航信息的图像检测方法及系统。

背景技术

农田作业机械自动导航系统是现代农业工程技术的重要组成部分，其在耕作、播种、施肥、收割、喷洒农药、农田环境信息采集等方面有着广泛的用途。随着以信息化技术为核心的精细农业的快速发展，基于机器视觉的导航技术以其灵活性、实时性和精度好等优点得到了普遍的关注。对于分界区域明显的作业环境，如耕作、收割、插秧等，图像中含有较多的导航信息，但对于播种等田间作业环境，由于区域分界不明显，图像中含有的信息量很少，目标物及非目标物的颜色、纹理等特征十分接近，其导航路径的图像识别一直以来都是个难题未能得到解决。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何在农田区域分界不明显的情况下，实现导航路径的图像识别。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种农田微弱导航信息的图像检测方法，所述方法包括以下步骤：

S1：采集当前农田的待检测图像；

S2：判断所述待检测图像是否为第一帧图像，若是，则进行第一帧图像的导航直线检测，返回步骤S1，否则进行非第一帧图像的导航直线检测；

S3：根据所述非第一帧图像的导航直线检测的结果进行田端检测，判断是否到达田端，若是，则结束检测，否则，返回步骤S1。

优选地，所述第一帧图像的导航直线检测具体包括以下步骤：

A1：对所述待检测图像进行小波行变换，以去除所述待检测图像中各行的高频分量，再对小波行变换后的图像进行反变换，以获得平滑后的待检测图像；

A2：获取所述平滑后的待检测图像中各行的波谷位置的坐标并存储至数组V中，所述平滑后的待检测图像以左上方为坐标原点；

A3：计算所述数组V中各点坐标的x方向坐标的平均值xva，以点(x_va，ysize/2)为已知点，对所述数组V中的各点进行过已知点的Hough变换，以获得导航直线，其中，ysize为所述平滑后的待检测图像的y方向的像素个数。

优选地，步骤A2中具体包括以下步骤：

A21：对所述平滑后的待检测图像进行y方向上的投影以获得累计直方图，计算所述累计直方图中的波谷位置的x方向坐标x_v；

A22：对所述平滑后的待检测图像里预设行中的第一行，以x方向坐标x_v为中心，左右各扩展第一预设个数的像素为范围，寻找波谷位置的坐标(x_v0，y_v0)并保存至所述数组V中，对所述预设行中的其他行，则以上一行所获得的波谷位置的x方向坐标为中心，左右各扩展所述第一预设个数的像素为范围，寻找波谷位置的坐标并保存至所述数组V中；

A23：对所述平滑后的待检测图像里除所述预设行外的其他行，分别以所述预设行中的波谷位置的x方向坐标的平均值为中心，左右各扩展所述第一预设个数的像素为范围，寻找波谷位置的坐标并保存至所述数组V中。

优选地，步骤A3之后还包括以下步骤：

A4：将所述导航直线上各点坐标存入导航直线数组L中。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非第一帧图像的导航直线检测具体包括以下步骤：

B1：将所述待检测图像的上一帧图像对应的数组V中大于等于预设坐标(x₀，y₀)的y方向值的坐标存入数组Vt中，将所述待检测图像的上一帧图像对应的导航直线数组L中小于预设坐标(x₀，y₀)的y方向值的坐标存入数组L_b中，所述待检测图像以左上方为坐标原点；

B2：计算所述数组Vt内各点的x方向坐标的平均值x_vta，以点(x_vta，y₀/2)为已知点，对所述数组V_t内各点进行过已知点的Hough变换，以获得拟合直线l_t，将所述拟合直线l_t上各点坐标存入数组L_t中；

B3：分别以所述数组L_t和数组L_b中各点坐标为中心，各行向左右各扩展第二预设个数的像素为处理区域范围；