基于機器視覺的路徑識別及避障導航系統(tǒng).pdf

1、設施農業(yè)在國民經濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用，但其作業(yè)勞動強度大，長期處在封閉環(huán)境下。為了減輕人員在農業(yè)生產作業(yè)中的勞動強度，針對設施農業(yè)作業(yè)環(huán)境復雜，障礙物多，路徑狹窄等問題，本文以自主研制的高地隙小車作為平臺，設計了用于設施農業(yè)中的路徑識別和避障導航系統(tǒng)，以實現(xiàn)小車在設施農業(yè)的作業(yè)環(huán)境下穩(wěn)定高效地避障導航控制。
　　對于路徑識別導航系統(tǒng)，本文提出了用于實際路徑檢測的圖像處理算法，其中包括利用帶濾波的二值化識別黑白路徑、利用 RG

2、B顏色空間識別彩色路徑、利用2GRB顏色空間識別綠色植物、利用 HSV顏色空間識別彩色路徑、中心線法提取路徑、單區(qū)域的Hough變換提取路徑、雙區(qū)域的Hough變換提取路徑、多區(qū)域的Hough變換提取路徑等，以實現(xiàn)小車的自主導航。該系統(tǒng)對不同顏色的標識線、綠色植物與裸露地面的分界線等一系列路徑進行識別和導航控制，以期實現(xiàn)多種環(huán)境下的路徑識別和導航控制。
　　對于小車避障立體視覺系統(tǒng)，本文首先介紹了兩種用于提取視差圖的傳感器，第一種

3、是基于紅外線測距的Xtion傳感器，第二種是雙目攝像頭；然后詳細介紹了雙目視覺系統(tǒng)中的雙目標定、雙目校正和立體匹配的具體實現(xiàn)；其次本文提出了一種新的插值算法專門適用于本系統(tǒng)并利用兩種傳感器對物體進行三維重構；一種利用手勢控制小車的方法被運用；本文根據(jù)提取出來的視差圖獲取設施農業(yè)中障礙物的三維形態(tài)和與小車的距離，進而設計出小車行走的最優(yōu)路線，使小車能夠快速準確地識別并躲避障礙物，沿著標識路徑行進至指定位置；本文最后還進行了路徑識別、立體視