聂　森，王丙龙，郝欢欢，陈　军

(西北农林科技大学 机械与电子工程学院，陕西 杨凌　712100)



基于机器视觉的果园导航中线提取算法研究

聂森，王丙龙，郝欢欢，陈军

(西北农林科技大学 机械与电子工程学院，陕西 杨凌712100)

摘要：为实现果园作业自动化，对基于机器视觉的果园自然情况下的导航路径拟合方法进行了研究。针对果园环境特点，基于HSV色彩模型和最大类间方差法对果园果树树行特征进行了增强。同时，使用Hough变换对果树树行线进行了拟合，并最终获得了相邻两树行的中线作为导航路径。最终试验结果表明：该方法能有效克服行间生草、光照阴影和修剪枯枝的干扰，可提取果园果树树行线并拟合出果园导航中线。

关键词：果园环境；机器视觉；导航；Hough变换；图像处理

0引言

我国虽然是水果的生产大国，但与发达国家相比，果园管理技术和果树种植技术较为落后，果园管理机械化水平较低，大多数果园植保机械为大田作业通用机械，造成了水果生产效率较低，水果成本较高[1]。针对这一问题，研究开发适合果园的现代化和自动化的果园机械装备在很大程度上可以解决这种问题。

随着计算机科学和传感器技术的发展，果园移动机器人成为了近年来国内外研究的重点。在研究之初，国外学者基于物理导轨导航技术开发了物理轨道的自动喷药和运输机器人[2-4]；但这种导航方式需预先在果园内铺设物理轨道，道轨铺设成本较高。国内外学者还就基于电磁导航技术开发了一套基于电磁导航的果园移动植保机器人，但此类方法存在结构复杂、后期设备维护维修较为困难等问题，不适宜大范围推广[5-7]。……