白丝美女被狂躁免费视频网站,500av导航大全精品,yw.193.cnc爆乳尤物未满,97se亚洲综合色区,аⅴ天堂中文在线网官网

一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航方法及系統(tǒng)

專利號(hào)
CN119374624B
公開(kāi)日期
2025-03-25
申請(qǐng)人
博創(chuàng)聯(lián)動(dòng)科技股份有限公司(北京市海淀區(qū)西小口路66號(hào)中關(guān)村東升科技園·北領(lǐng)地B-6樓A座8層A801)
發(fā)明人
陶偉; 潘嗣南; 磨鍵琨; 劉麒麟
IPC分類
G01C21/34; G06V20/58; G06V10/36; G06V20/10; G06N3/006; G06Q10/047; G06Q50/02; G06V10/82; G06N3/0464; G06N3/08; G01C21/20; G01C21/32; G01C21/00
技術(shù)領(lǐng)域
農(nóng)田,農(nóng)機(jī),圖像,種群,路徑規(guī)劃,路徑,規(guī)劃,增強(qiáng),導(dǎo)航,適應(yīng)度
地域: 北京市 北京市海淀區(qū)

摘要

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航方法及系統(tǒng),方法包括:圖像采集、農(nóng)田圖像處理、農(nóng)機(jī)路徑規(guī)劃和農(nóng)機(jī)導(dǎo)航。本發(fā)明屬于導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航方法及系統(tǒng),本方案引入增強(qiáng)系數(shù)和伽瑪校正計(jì)算細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像,基于亮度調(diào)整量和亮度增強(qiáng)系數(shù)計(jì)算反射分量,基于顯著度完成低頻融合,基于PA?PCNN完成高頻融合,得到農(nóng)田增強(qiáng)圖像,并構(gòu)建農(nóng)田地圖;基于路徑長(zhǎng)度和路徑平滑度計(jì)算適應(yīng)度值,設(shè)計(jì)路徑規(guī)劃熵差和自適應(yīng)閾值,并引入膨脹系數(shù)和加速因子對(duì)個(gè)體位置進(jìn)行分段更新,基于障礙物和農(nóng)田邊界進(jìn)行位置檢測(cè),確定最優(yōu)路徑規(guī)劃方案,提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和工作效率。

說(shuō)明書(shū)

1 2 3 4 5 6
增強(qiáng),再進(jìn)行伽瑪校正,得到細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像,所用公式如下: [0085] ; [0086] 式中,A是細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像,I是農(nóng)田圖像,是(0,1)范圍內(nèi)的增強(qiáng)系數(shù), 是卷積運(yùn)算,P是大小為50×50的平均濾波,γ是伽瑪值,c是(0,1)范圍內(nèi)的常數(shù); [0087] 步驟S22:增強(qiáng)圖像邊緣,包括以下步驟: [0088] 步驟S221:基于高斯濾波進(jìn)行邊緣強(qiáng)化,所用公式如下: [0089] ; [0090] 式中,是邊緣強(qiáng)化后的農(nóng)田圖像,ψ{·}是歸一化運(yùn)算符,G是高斯濾波; [0091] 步驟S222:計(jì)算亮度值并歸一化,所用公式如下: [0092] ; [0093] ; [0094] 式中, 是在坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)處的亮度值, 、 和 分別是在坐 標(biāo)點(diǎn)(x,y)處紅色通道、綠色通道和藍(lán)色通道的像素值,x和y分別是農(nóng)田圖像中像素的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo), 是在坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)處歸一化后的亮度值, 是亮度值的最大值, 是對(duì)數(shù)平均亮度值, ,N是像素總數(shù),是平滑項(xiàng); [0095] 步驟S223:濾波,所用公式如下: [0096] ; [0097] 式中, 是 濾波后的值,Guide是引導(dǎo)濾波, 是所有 中的最大值; [0098] 步驟S224:設(shè)計(jì)亮度調(diào)整量和亮度增強(qiáng)系數(shù),所用公式如下: [0099] ; [0100] ; [0101] 式中,δ是亮度調(diào)整量,λ是非線性控制參數(shù), ,z是(0.1,1)范 圍內(nèi)的修正因子, 是歸一化對(duì)數(shù)平均亮度值, , 是在 坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)處的亮度增強(qiáng)系數(shù), 和 分別是歸一化后亮度值的最大值和最小值, β是(0.5,1)范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)參數(shù); [0102] 步驟S225:基于亮度調(diào)整量和亮度增強(qiáng)系數(shù)計(jì)算反射分量,所用公式如下: [0103] ; [0104] 式中, 是在坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)處的反射分量; [0105] 步驟S226:計(jì)算邊緣增強(qiáng)圖像B,所用公式如下: [0106] ; [0107] 式中, 是邊緣增強(qiáng)圖像在坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)處的像素值; [0108] 步驟S23:圖像分解,基于非下采樣剪切波變換NSST將細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像A和邊緣增強(qiáng) 圖像B進(jìn)行分解,分別得到細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像的低頻分量A1和高頻分量A2,以及邊緣增強(qiáng)圖像的低頻分量B1和高頻分量B2; [0109] 步驟S24:低頻融合,基于顯著度將細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像的低頻分量A1與邊緣增強(qiáng)圖像的 低頻分量B1進(jìn)行加權(quán)融合,所用公式如下: [0110] ; [0111] 式中,C1是低頻融合圖像,Saliency(·)是顯著度函數(shù), 和 分別是A1和B1的顯著度; [0112] 步驟S25:高頻融合,基于參數(shù)自適應(yīng)脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PA?PCNN將細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像 的高頻分量A2與邊緣增強(qiáng)圖像的高頻分量B2進(jìn)行融合,得到高頻融合圖像C2; [0113] 步驟S26:計(jì)算農(nóng)田增強(qiáng)圖像,對(duì)低頻融合圖像C1和高頻融合圖像C2進(jìn)行逆NSST處 理,得到農(nóng)田增強(qiáng)圖像C; [0114] 步驟S27:構(gòu)建農(nóng)田地圖,農(nóng)田增強(qiáng)圖像包含歷史農(nóng)田增強(qiáng)圖像和實(shí)時(shí)農(nóng)田增強(qiáng)圖 像,基于歷史農(nóng)田增強(qiáng)圖像訓(xùn)練U?Net模型,再使用訓(xùn)練好的U?Net模型對(duì)實(shí)時(shí)農(nóng)田增強(qiáng)圖像進(jìn)行處理,識(shí)別出農(nóng)田邊界和障礙物,并進(jìn)行數(shù)字化表示,得到柵格格式的農(nóng)田地圖。 [0115] 通過(guò)執(zhí)行上述操作,針對(duì)現(xiàn)有的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航方法中存在農(nóng)田圖像在不同光照下質(zhì)量 差異大,農(nóng)田圖像細(xì)節(jié)不清晰和邊緣模糊,導(dǎo)致對(duì)農(nóng)田邊界和障礙物識(shí)別不準(zhǔn)確的問(wèn)題,本方案引入增強(qiáng)系數(shù)和伽瑪校正計(jì)算細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像,使圖像細(xì)節(jié)更加清晰,有助于更準(zhǔn)確地 識(shí)別農(nóng)田中的細(xì)微特征;基于高斯濾波進(jìn)行邊緣強(qiáng)化,并基于亮度調(diào)整量和亮度增強(qiáng)系數(shù) 計(jì)算反射分量,計(jì)算邊緣增強(qiáng)圖像,使圖像在不同光照下能呈現(xiàn)更合適的狀態(tài),同時(shí)更好地突出邊緣信息,增強(qiáng)圖像的辨識(shí)度;使用NSST進(jìn)行圖像分解,基于顯著度完成低頻融合,基于PA?PCNN完成高頻融合,再進(jìn)行逆NSST處理,得到農(nóng)田增強(qiáng)圖像,并構(gòu)建農(nóng)田地圖,有效提取和整合不同特征,提高圖像質(zhì)量和融合效果,更好地為農(nóng)田邊界和障礙物識(shí)別提供準(zhǔn)確 清晰的圖像基礎(chǔ),從而保障農(nóng)機(jī)導(dǎo)航的可靠性和精確性。 [0116] 實(shí)施例四,參閱圖1和圖4,該實(shí)施例基于上述實(shí)施例,在步驟S3中,農(nóng)機(jī)路徑規(guī)劃具體包括以下步驟: [0117] 步驟S31:初始化,基于農(nóng)田地圖設(shè)定路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn),在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行 路徑規(guī)劃,每個(gè)路徑規(guī)劃方案包含D個(gè)導(dǎo)航點(diǎn),用個(gè)體位置作為導(dǎo)航點(diǎn)的代表,D個(gè)個(gè)體位置組成一個(gè)種群,用種群作為路徑規(guī)劃方案的代表,在農(nóng)田邊界內(nèi),避開(kāi)障礙物隨機(jī)生成H個(gè)種群; [0118] 步驟S32:計(jì)算適應(yīng)度值,基于路徑長(zhǎng)度和路徑平滑度計(jì)算種群的適應(yīng)度值,所用 公式如下: [0119] ; [0120] ; [0121] ;

權(quán)利要求

1 2 3 4
7.一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航方法,其特征在于:包括圖像采集模塊、農(nóng)田圖像處理模塊、農(nóng)機(jī)路徑規(guī)劃模塊和農(nóng)機(jī)導(dǎo)航模塊; 所述圖像采集模塊采集歷史農(nóng)田圖像和實(shí)時(shí)農(nóng)田圖像,并將數(shù)據(jù)發(fā)送至農(nóng)田圖像處理模塊; 所述農(nóng)田圖像處理模塊引入增強(qiáng)系數(shù)和伽瑪校正計(jì)算細(xì)節(jié)增強(qiáng)圖像,基于高斯濾波進(jìn)行邊緣強(qiáng)化,并基于亮度調(diào)整量和亮度增強(qiáng)系數(shù)計(jì)算反射分量,計(jì)算邊緣增強(qiáng)圖像,使用NSST進(jìn)行圖像分解,基于顯著度完成低頻融合,基于PA?PCNN完成高頻融合,再進(jìn)行逆NSST處理,得到農(nóng)田增強(qiáng)圖像,并構(gòu)建農(nóng)田地圖,并將數(shù)據(jù)發(fā)送至農(nóng)機(jī)路徑規(guī)劃模塊; 所述農(nóng)機(jī)路徑規(guī)劃模塊用種群代表路徑規(guī)劃方案,基于路徑長(zhǎng)度和路徑平滑度計(jì)算適應(yīng)度值,設(shè)計(jì)路徑規(guī)劃熵和自適應(yīng)閾值,并引入膨脹系數(shù)和加速因子對(duì)個(gè)體位置進(jìn)行分段更新,基于障礙物和農(nóng)田邊界進(jìn)行位置檢測(cè),確定最優(yōu)路徑規(guī)劃方案,并將數(shù)據(jù)發(fā)送至農(nóng)機(jī)導(dǎo)航模塊; 所述農(nóng)機(jī)導(dǎo)航模塊將最優(yōu)路徑發(fā)送至農(nóng)機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航。
微信群二維碼
意見(jiàn)反饋