[发明专利]基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法，其特征在于，包括如下步骤：a.获取原始图像，并对原始图像进行二值化处理，得到二值化图像；b.利用高斯拟合提取喷灌机中心线图像；c.建立坐标系，根据所述喷灌机中心线图像得到两条相互交叉的直线，并提取实际夹角α；d.设定阈值夹角β，当实际夹角α大于阈值夹角β时，喷灌机发出报警并停机保护。

2.根据权利要求1所述一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法，其特征在于，所述喷灌机中心线图像包括条纹近似中心线图像。

3.根据权利要求2所述一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法，其特征在于，步骤b包括：建立图像函数f(x，y)，其中x，y分别为所述二值化图像的行和列，f(x，y)为图像像素在(x，y)处的灰度值；按条纹法线方向逐列搜索灰度极大值f_max，以f_max为阈值对所述二值化图像处理得到图像F_g，通过滤波去除伪极大值得到图像F_p；提取所述图像F_p第j(j＝1，2，…，y)列2个边缘，把位置((x+y)/2，j)作为条纹近似中心，该点像素灰度值的赋值为零，该点所在列其他像素灰度值的赋值为1，得到所述条纹近似中心线图像。

4.根据权利要求3所述一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法，其特征在于，所述喷灌机中心线图像还包括条纹中心亚像素坐标。

5.根据权利要求4所述一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法，其特征在于，步骤b还包括：对于所述条纹近似中心线图像的j列元素；以[i-s/2…i+s/2)]行为X向量，以[(i-s/2，j)…(i+s/2，j)]的灰度值为Y向量，其中i为所述条纹近似中心线图像j列对应的行位置，s为向量s第j列对应的元素，表示条纹j列位置对应的条纹宽度值；采用高斯拟合曲线求解方程组，确定所述条纹中心亚像素坐标的位置(x_i，y_j)。

6.根据权利要求1所述一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护方法，其特征在于，步骤c包括：求取两条相互交叉的直线的斜率K₁和K₂；通过斜率计算实际夹角α。

7.一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护装置，其特征在于，包括：

图像采集模块，通过摄像机获取原始图像，并对原始图像进行二值化处理，得到二值化图像；

提取模块，利用高斯拟合提取喷灌机中心线图像，建立坐标系，根据所述喷灌机中心线图像得到两条相互交叉的直线，并提取实际夹角α；

判定监控模块，设定阈值夹角β，当实际夹角α大于阈值夹角β时，喷灌机发出报警并停机保护。

8.一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护系统，其特征在于，包括喷灌机本体、设于喷灌机本体上的多组跨体以及间隔设于各跨体上的多个权利要求7所述一种基于图像识别的喷灌机跨体监测保护装置。