彭顺正， 李景彬

(1.石河子大学信息科学与技术学院，新疆石河子 832000； 2.石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子 832000)

视觉导航路径提取是果园间农业机器人自主导航研究核心内容。视觉导航系统主要由硬件控制机构和图像分析处理软件机构组成[1-4]，逻辑层面上，图像分析处理软件结构主要是通过相关图像算法提取视觉导航路径的相关参数，而后将相关参数通过软件系统传输给硬件控制机构，硬件控制程序结构根据相关参数执行相应命令，最终实现农业机器人自主导航。

导航软件结构返回参数的准确性和可靠性直接影响整个导航系统的性能，这主要取决于算法优越性，然而路径提取的分析软件功能设计的合理性有助于获取一套实用性较强的视觉导航路径提取算法。路径提取分析软件的需求一般考虑目标区域分布规律、边缘特征点提取、边缘线拟合、基准线生成、基准线与人工拟合导航直线之间的偏差角、算法耗时等参数。

目前，国内外针对田间、果园、林间的环境复杂性设计了相关视觉导航算法[5-10]。为开展基于视觉技术的智能装备研发奠定基础，研究人员针对棉田收获时期的环境复杂性设计出一套采棉机视觉导航路径检测算法[11]，根据温室环境复杂性提出一种移动机器人视觉导航路径提取算法[12]，依据田间作物行特征设计了一种基于边缘扫描滤波的农机导航基准线提取算法[13]，结合林间乔木环境特征设计了一套视觉导航路径提取算法[14]，根据乔化果园环境特点制定了一套果园移动机器人视觉导航路径提取算法[15]。……