肖菲菲, 蒋蘋, 胡文武, 廖荣华, 张丹慧, 金生

(湖南农业大学机电工程学院, 长沙 410128)

目前，精准农业是农业智能化发展的研究热点之一，其中田间自动导航技术是完成精准农业的关键环节[1]。农业机械的自动导航技术现已被广泛应用于喷药、施肥和除草等农业作业过程[2-3]，该项技术不仅可以降低劳动强度和农业生产成本，还可提高农机作业效率。而在农业机械的自动导航过程中，农作物的苗带识别和定位是核心技术之一，在很大程度上影响农业机械的导航效果和作业的精准度[4-7]。苗带是指根据农作物种植方式，在同一方向上农作物连续性的集合，在作物生长初期，苗带为条状；在作物生长后期，作物封行后，苗带为块状。苗带识别是指通过某种方法区分农作物不同生长状态下的苗带区域与相邻苗带间的行间间隙所在位置。通过苗带识别，在可行走区域规划行走路径，使机械行走过程中避免碾压苗带，实现田间管理机械自主低伤苗作业，对促进精准农业发展有重要意义[8]。

当农业机械行驶在环境复杂的农田中，为了避免障碍物和压伤农作物，需要通过传感器进行感知识别，当前常用于苗带检测识别的传感器有视觉传感器和激光雷达等[9-14]。王姗姗等[15]通过视觉传感器检测水稻秧苗，采用基于特征点邻域 Hough变换算法完成水稻苗中心线提取，获得平均识别准确率为92%，其识别率较好，但响应速度慢，只适用于速度低于1.5 m·s-1。张博立等[16]利用……