书书书
第
29
卷
第
4
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.4
2009
年
4
月
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2009
文章编号:
02532239
(
2009
)
04101506
基于机器视觉的农田作物行检测
姜国权
1
柯
杏
1
杜尚丰
1
张
漫
1
,
2
陈
娇
1
1
中国农业大学 信息与电气工程学院,北京
100083
2
中国农业大学 现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室,北京
( )
100083
摘要
为了快速有效地提取作物行,提出了基于机 器视 觉的 农 田作 物行 检 测方 法。图 像预 处理 过 程中,用 中心 线
检测算法代替垂直投影法获得作物行信息;直线检测中提出了一种基于随机方法 的新算 法。该算 法首 先在由 图像
定位点构成的数据空间中随机选取两个不同点,这两点决定一条直线;然后在一定 的距离 容忍 度下,得 到一 个沿直
线方向的条形区域,并在此区域内搜索定位点的个数;最后根据阈值规则,判断该 直线 的真实 性。针对 大量 不同生
长时期
、不同光照条件下麦田图像的处理,结果表明,一幅图 像的 处理时 间约 为
120ms
,能 够快 速准 确地 提取 作 物
行。对比该算法与霍夫变换和随机霍夫变换,证实了它具有节省内存、速度快、抗干扰等优点。
关键词
机器视觉;直线检测;随机方法;
Hou
g
h
变换
中图分类号
TP242
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犃犗犛20092904.1015
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犎狅狌
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收稿日期:
20080707
;收到修改稿日期:
20080917
基金项目:国家
863
计划(
2006AA10A304
)资助课题。
作者简介:姜国权(
1969-
),男,博士研究生,主要从事机器视觉与模式识别等方面的研究。
Email
:
jg
uo
q
uan
@
163.com
导师简介:杜尚丰(
1961-
),男,教授,博士生导师,主要从事自动化检测方面的研究。
Email
:
du
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g
rad
_
stud
@
163.com
1
引
言
作为 精准农业的 一个重要分 支,农 业机器人视
觉导航技术正越来越受到关注
[
1
]
。由于农田作业自
身的特点,由作物 行、田垄、犁沟构成 的 实际引导 线
主要是直线和可以 用 多段直线 拟 合的小曲 率 曲线,
因此在视觉导航中通过对直线特征的检测就可以得
到导航的基准
[
2
]
。
RoviraMa′s
[
3
]
在图像处理过程 中,定 义了一个
感兴趣区域,然后在此区 域 内检测代 表 作物行的 定
位点,实现 了 作 物 行 的 检 测;
Ti
j
menBakker
[
4
]
首 先
通过摄像机标定
,把图像坐 标 系的作物 行 映射到世
界坐标系得到平行 的作物行,然后把多 行 叠加到一
行
,最后运用 灰 度霍夫变 换 提取甜菜 行。 张勤等
[
5
]
利用带有近红外镜 头的单色 摄 像机,采 用 聚类算法