[发明专利]草地边界识别方法、割草装置的控制方法及割草装置

说明书

一种草地边界识别方法、割草装置的控制方法及割草装置，通过图像获取单元获取所述外部场景图像输入至控制单元，控制单元对图像获取单元获取的外部场景图像的局部特征值进行分析并由此输出控制信号至割草单元或行走单元，由该控制信号分别控制割草单元或行走单元运转。本发明通过所选择的外部场景图像的特定区域，能够减少控制单元的运算量，并且可以直接根据特定区域的特征值控制割草装置转向，减少信号处理的延时。

技术领域

本发明涉及花园工具，尤其涉及一种草地边界识别方法、割草装置的控制方法及割草装置。

背景技术

割草设备主要包括割草单元、控制单元以及自行走单元。工作时，通过各种感知外部环境的装置感知割草设备外部环境的相关数据，控制单元根据外部环境的相关数据，例如根据对草地边界的识别控制自行走单元在不同自行走模式之间切换，以实现刹车、转弯、巡航等，并同时控制割草单元相应地运转。

目前，对草地边界的识别可通过对边界线的识别或者基于计算机视觉技术的方式实现。现有基于计算机视觉技术的草地边界识别方案，大多是通过预设的草地的颜色、纹理等特征值对画面进行分割，提取出画面中符合草地特征的部分；或是通过对比画面整体内容与预设草地的相似度，来判断画面内容是否为草地。由于涉及对图像纹理等特征的提取，现有的实现方式方法计算量较大，对硬件要求较高。并且，通过对草地特征的判断无法准确分辨草地边缘与割草设备的方位关系。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种计算量小，能够直接识别草地边缘与割草设备方位关系的技术。

首先，为实现上述目的，提出一种草地边界识别方法，其步骤包括：获取外部场景图像；判断所述外部场景图像中两个或多个敏感区域的相似度，若相似度达到预设的阈值则判断为在草地边界内；否则，判断为到达草地边界。其中，所述敏感区域包括：所述外部场景图像中的任意角和/或所述外部场景图像的任意边缘。

可选的，上述的草地边界识别方法中，外部场景图像中的任意角包括：任意一角、任意两角、任意三角或任意四角；所述外部场景图像的任意边缘包括：任意一侧边缘、两侧边缘、三侧边缘或四侧边缘。

可选的，上述的草地边界识别方法中，所述敏感区域相对，均位于图像边缘。

可选的，上述的草地边界识别方法中，对所述相似度的判断步骤具体包括：分别计算所述敏感区域的特征值；分别计算所述各敏感区域的特征值之间的巴氏距离、归一化相关系数或高斯差分数据；若所述巴氏距离、归一化相关系数或高斯差分数据达到预设的所述阈值，则判断为在草地边界内；否则，判断为到达草地边界。

可选的，上述的草地边界识别方法中，所述外部场景图像中敏感区域的特征值包括：所述外部场景图像中敏感区域的颜色特征值、直方图、图像矩阵奇异值分解、图像非负矩阵分解或尺度不变特征变换的特征值。

可选的，上述的草地边界识别方法中，所述的不同位置的敏感区域分别对应有不同的阈值。

其次，为实现上述目的，还提出一种割草装置的控制方法，其步骤包括：获取外部场景图像；判断所述外部场景图像中敏感区域的特征值是否符合预设的阈值范围：若符合则控制所述割草装置保持当前驱动模式；否则，控制所述割草装置切换驱动模式。其中，所述敏感区域包括：所述外部场景图像的任意边和/或所述外部场景图像的任意角。

可选的，上述的割草装置的控制方法中，所述驱动模式包括保持当前行进方向，以及，以任意角度和/或方向转弯。

可选的，上述的割草装置的控制方法中，所述转弯的方向为：向最不符合所述阈值范围的区域转弯。