张 群， 宋 健， 曹高华， 袁凤茹(. 山东科技大学 机械电子工程学院, 山东 青岛 66590; . 潍坊学院 机电与车辆工程学院, 山东 潍坊 606)

0 引 言

随着农业现代化的推进，精细化农业不断发展，农业机器人导航技术的研究越来越受到关注[1-3]。在温室环境下，利用农业机器人自主导航作业不仅可以大幅减轻劳动者的体力劳动，也可以避免在高温、高湿的恶劣环境下受到的人身伤害[4]。也有学者提出垂直投影法，该法提取的特征点数目可随图像高度变化而变化，原理简单，特征点精确，应用广泛; 孙元义等[5]采用该法获取导航基准线候选点，再采用Hough 变换将导航定位点拟合成导航基准线。温室环境下，农业机器人路径导航的首要问题是在复杂光照下将植物从土壤环境中识别出来。

本文采用单目摄像头，基于温室环境下对获得的番茄彩色图像进行处理，利用Hough变换获得导航路径，并对实时图像进行验证处理。

1 番茄图像分割

1.1 图像采集

番茄图像采集于山东潍坊温室大棚，在不同光照条件下分别采集5次，并选取其中一张照片。摄像机与地面的高度为0.5 m，俯视角为30°、45°、60°，其中中间区域为土壤部分，有地膜、土块等背景，采集图像的分辨率为1 280×960像素，图片格式为JPG，采集到的原始图像信息如图1所示。

1.2 颜色空间选择

对于机器视觉，常用的颜色空间主要有RGB、Lab等。RGB颜色空间的主要缺点是RGB每个分量不仅表示一种颜色，还表示颜色的敏感程度，并且不同颜色在RGB颜色空间中距离较小[6];Lab颜色空间是CIE(国际照明委员)指定的一种彩色模式。……