[发明专利]秸秆打捆作物行检测方法、设备及存储介质

说明书

本发明提供一种秸秆打捆作物行检测方法、设备及存储介质，涉及农作物生产技术领域。该秸秆打捆作物行检测方法，包括：通过激光雷达扫描秸秆行获取多个返回激光点形成的点云数据，所述点云数据包括所述返回激光点的角度和距离，根据所述点云数据识别秸秆行。本发明提供的秸秆打捆作物行检测方法、设备及存储介质，通过对激光雷达扫描的点云数据进行处理，根据返回的角度和距离参数不同，识别出秸秆行，供路径规划参考，从而可以为应用打捆机进行智能化秸秆打捆提供支持。

技术领域

本发明涉及农作物生产技术领域，尤其涉及一种秸秆打捆作物行检测方法、设备及存储介质。

背景技术

随着农业机械设备的迅猛发展，目前农业生产自动化程度不断提高。在进行秸秆打捆作业前，一般在收割完作物后需要将散落的秸秆用搂草机搂成一行，以便打捆机捡拾打捆。由于在搂草过程中形成的秸秆行为自然垄，并非完全直线，应用目前的农机导航方法并不能识别其作物行轨迹。当前，流行的作物行检测方式主要是基于视觉的，但应用视觉进行作物行的检测主要适用于作物颜色与田地颜色色差比较大的作物和作物颜色。而一般对秸秆进行打捆作业时都是在作物收割之后，此时秸秆的颜色与田地的颜色较为接近，应用视觉的方案识别秸秆行时其边缘的误差较大，容易识别错误。

发明内容

本发明提供一种秸秆打捆作物行检测方法、设备及存储介质，用以解决现有技术中视觉检测因受环境光影响而误差大容易识别错误的缺陷。

本发明提供一种秸秆打捆作物行检测方法，包括：通过激光雷达扫描秸秆行获取多个返回激光点形成的点云数据，所述点云数据包括所述返回激光点的角度和距离，根据所述点云数据识别秸秆行。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述通过激光雷达扫描秸秆行获取多个返回激光点形成的点云数据具体包括：所述激光雷达安装于行进设备的前端，所述激光雷达的垂直视场角为-16°至+15°，所述激光雷达的水平视场角为360°。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述激光雷达为32线的三维激光雷达。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述根据所述点云数据识别秸秆行具体包括：

通过滤波函数提取感兴趣区域，通过梯度算法确定所述感兴趣区域内的各返回激光点的梯度，基于各返回激光点的梯度确定秸秆行的边界。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述滤波函数为：

其中，ρ为激光雷达与秸秆的距离，θ为检测时激光雷达的方位角；γ_min为激光雷达扫描秸秆行时秸秆行一侧边界所对应的方位角，γ_max为激光雷达扫描秸秆行时秸秆行另一侧边界所对应的方位角。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述通过梯度算法确定所述感兴趣区域内的各返回激光点的梯度，基于各返回激光点的梯度确定秸秆行的边界具体包括：

基于所述感兴趣区域内的点云数据确定秸秆行的最高点，通过梯度算法确定所述感兴趣区域内的各返回激光点的梯度，基于各返回激光点的梯度确定所述最高点两侧的秸秆行边界。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述梯度算法具体为：

N个返回激光点中除了首尾两点之外的任意一点n的梯度为：

N个返回激光点中首尾两点的梯度为：

其中，为首个返回激光点的梯度，为处于末尾的返回激光点的梯度。

根据本发明提供的一种秸秆打捆作物行检测方法，所述基于各返回激光点的梯度确定所述最高点两侧的秸秆行边界包括：