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路面抗滑性能检测与预估方法综述 被引量:41
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作者 谭忆秋 肖神清 熊学堂 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期32-47,共16页
针对道路工程中路面抗滑性能检测与预估中存在的问题,分别从力学机理、检测方法、预估模型3个方面系统梳理了路面抗滑性能相关成果及进展;基于传统的库伦摩擦定律,阐明了路面抗滑性能的摩擦力学机理,从路面、轮胎以及接触环境3个方面总... 针对道路工程中路面抗滑性能检测与预估中存在的问题,分别从力学机理、检测方法、预估模型3个方面系统梳理了路面抗滑性能相关成果及进展;基于传统的库伦摩擦定律,阐明了路面抗滑性能的摩擦力学机理,从路面、轮胎以及接触环境3个方面总结了抗滑性能的影响因素;总结了抗滑性能的直接与间接测量方法,重点分析了路表纹理检测技术的难点以及测试数据的预处理方法;对比分析了抗滑性能预估的传统经验统计模型、力学模型以及机器学习等方法的优点与不足。研究结果表明:影响路面抗滑性能的因素众多,传统的摩擦理论难以描述橡胶与粗糙表面接触界面第三体的力学行为,因此,需要进一步研究具有润滑介质的接触界面摩擦机理;抗滑性能直接检测方法功能单一,成本较高,表面纹理的高速无接触自动化检测更加符合未来智能一体化检测需求,但高精度、大量程检测以及数据清洗仍是需要突破的瓶颈;相比现行的各类预估模型,经验统计模型及机器学习弱化了胎-路接触特性,导致预估模型缺乏扩展性;推行有限元仿真力学模型方法,有望进一步揭示复杂物理场下的摩擦机理,从而开发更精准、高效的路面抗滑预估模型。 展开更多
关键词 道路工程 抗滑性能 智能检测 预估方法 机器学习
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基于知识的视觉导航农业机器人行走路径识别 被引量:27
2
作者 周俊 姬长英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期101-105,共5页
目前的农业生产方式引起了环境污染、生态恶化等诸多问题 ,研制具有精确作业能力的视觉导航农业机器人因而被较多关注。针对导航视觉系统采集的农田非结构化自然环境彩色图像 ,探讨了用于行走路径识别的适宜的彩色特征 ,并结合农田作业... 目前的农业生产方式引起了环境污染、生态恶化等诸多问题 ,研制具有精确作业能力的视觉导航农业机器人因而被较多关注。针对导航视觉系统采集的农田非结构化自然环境彩色图像 ,探讨了用于行走路径识别的适宜的彩色特征 ,并结合农田作业时农业机器人行走路径的特点 ,运用路径知识启发机制识别出行走路径。与传统的阈值分割算法的对比处理试验表明 ,此识别算法可以明显地改善路径识别效果。 展开更多
关键词 路径识别 视觉导航 农业机器人 机器视觉
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基于机器视觉的路面裂缝病害多目标识别研究 被引量:31
3
作者 章世祥 张汉成 +1 位作者 李西芝 胡靖 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期30-39,共10页
为了建立一种基于深度学习卷积神经网络的多目标路面裂缝检测模型,实现对路面裂缝的精确识别、分割与统计,采用卷积神经网络Mask R-CNN为主干框架,融入ResNet模型与特征金字塔网络(FPN)提高对病害特征提取的精度,建立了针对裂缝病害识... 为了建立一种基于深度学习卷积神经网络的多目标路面裂缝检测模型,实现对路面裂缝的精确识别、分割与统计,采用卷积神经网络Mask R-CNN为主干框架,融入ResNet模型与特征金字塔网络(FPN)提高对病害特征提取的精度,建立了针对裂缝病害识别的基础网络体系;考虑裂缝病害图像特征,采用随机梯度下降算法与冲量算法优化损失函数以提高对裂缝像素的分类性能,通过在主干网络设定目标区域检测范围并利用掩码实现了裂缝病害的像素级识别与分割;标记大量的路面裂缝图像形成训练数据库,分析了路面裂缝的多目标识别模型有效性。结果表明:损失函数中的权重参数取0.3时,识别模型具备较好的识别精度;通过数据增强可以将有限训练集进行有效扩充,极大提高识别模型的泛化能力与鲁棒性,经过训练后的模型能够正确识别98.9%的裂缝对象与93.6%的裂缝类像素;通过将模型对裂缝病害的识别、分类精度与传统深度学习模型、边缘检测算法相比较,在细微裂缝的识别与非裂缝构造的过滤方面具有显著优势。用Mask R-CNN的主干网络进行ResNet模型与FPN扩展能够有效保留裂缝病害的纹理与轮廓细节信息,实现复杂背景下裂缝病害的有效识别。 展开更多
关键词 道路工程 裂缝识别 机器视觉 路面结构 卷积神经网络
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土的冲击压实试验研究 被引量:22
4
作者 杨人凤 张永新 赵新荣 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期31-34,共4页
介绍了对冲击压实所进行的系列试验研究,研制出了将冲击夯技术应用于大面积连续压实机械的模型,并进行了模型对比试验,得到了满意的结论。
关键词 遁路工程 试验研究 冲击压实 压实机械
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基于随机森林的沥青路面性能预测 被引量:17
5
作者 张金喜 郭旺达 +2 位作者 宋波 禚永昌 张阳光 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1256-1263,共8页
为弥补路面性能预测问题中传统预测方法效率差、预测精度低等缺陷,针对普通公路沥青路面状况指数(pavement condition index,PCI)的预测问题,利用北京市9个县区包括路面性能指标、路面结构、交通参数及气象资料在内的1249组观测值,提出... 为弥补路面性能预测问题中传统预测方法效率差、预测精度低等缺陷,针对普通公路沥青路面状况指数(pavement condition index,PCI)的预测问题,利用北京市9个县区包括路面性能指标、路面结构、交通参数及气象资料在内的1249组观测值,提出了一种基于随机森林算法的PCI预测模型,并与神经网络、支持向量机模型预测结果进行对比.研究结果表明:通过对比分析不同模型的3个定量评价指标(均方根误差、平均绝对误差和决定系数)以及可视化散点图,证明采用随机森林算法的PCI预测模型的鲁棒性、准确性要优于神经网络和支持向量机模型,验证了该模型的有效性和优越性,可以为后续公路养护预算申请和决策方案制定提供科学依据,对于提高公路养护的经济效益具有重要意义. 展开更多
关键词 道路工程 沥青路面 路面性能预测 路面状况指数(PCI) 机器学习 随机森林(RF)
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基于车载机器视觉的汽车安全技术 被引量:14
6
作者 初秀民 万剑 +1 位作者 严新平 毛喆 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第5期154-161,共8页
在描述汽车驾驶操作过程基础上,根据信息获取范围将汽车安全辅助驾驶的机器视觉分为外部信息的机器视觉与内部信息的机器视觉技术,包括视觉增强、视野扩展、道路环境理解、视线跟踪与驾驶疲劳监测;逐个阐述其作用机理,综述其国内外研究... 在描述汽车驾驶操作过程基础上,根据信息获取范围将汽车安全辅助驾驶的机器视觉分为外部信息的机器视觉与内部信息的机器视觉技术,包括视觉增强、视野扩展、道路环境理解、视线跟踪与驾驶疲劳监测;逐个阐述其作用机理,综述其国内外研究现状,并归纳出研究重点;分析了汽车安全辅助驾驶系统中机器视觉技术当前研究不足。笔者认为,低能见度驾驶员视觉增强方法、道路环境理解信息融合以及驾驶疲劳检测等技术需进一步开展研究。 展开更多
关键词 道路安全 驾驶员视觉 汽车安全辅助驾驶 机器视觉
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一种结构化道路环境中的视觉导航系统 被引量:3
7
作者 李欣 李宏东 +1 位作者 顾伟康 李庆中 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期630-633,共4页
根据结构化道路环境的特点提出了一种将边沿检测和道路环境知识相结合的机器视觉算法,并结合基于行为响应的路径规划方法和智能预瞄控制方法,实现了一套基本的机器人视觉导航系统.在自主机器人实验平台ATRV-2上的实验结果表明,该视觉导... 根据结构化道路环境的特点提出了一种将边沿检测和道路环境知识相结合的机器视觉算法,并结合基于行为响应的路径规划方法和智能预瞄控制方法,实现了一套基本的机器人视觉导航系统.在自主机器人实验平台ATRV-2上的实验结果表明,该视觉导航系统能够实时理解结构化道路环境,并且能够控制机器人沿着合理路径行驶. 展开更多
关键词 视觉导航系统 结构化道路 机器视觉 路径规划智能 预瞄控制 自主机器人
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基于宏微观纹理特征融合的路面摩擦性能预测 被引量:14
8
作者 战友 李强 +2 位作者 马啸天 王郴平 邱延峻 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期684-694,共11页
通过非接触式三维激光表面测试、机器学习,开展基于宏微观纹理特征融合的路面摩擦性能智能预测模型研究.来自俄克拉荷马州的45个测试站点被选取作现场测试平台.利用三维激光检测车和GripTester,分别获取行车道轮迹带路面摩擦数据、宏观... 通过非接触式三维激光表面测试、机器学习,开展基于宏微观纹理特征融合的路面摩擦性能智能预测模型研究.来自俄克拉荷马州的45个测试站点被选取作现场测试平台.利用三维激光检测车和GripTester,分别获取行车道轮迹带路面摩擦数据、宏观纹理;利用LS-40三维激光表面分析仪获取集料表面三维微观纹理数据,测算4类微观纹理参数.利用机器学习算法,将路面摩擦与宏微观纹理特征建立联系.综合模型训练与测试,评价路面摩擦性能预测模型的准确率.模型的测试标准差为0.047,测试集R2为0.865.研究结果表明,86.5%的测试数据适用于所建立的机器学习预测模型,开发的评价指标及预测模型能够较好地预测路面摩擦性能. 展开更多
关键词 道路工程 路面摩擦 路面宏观纹理 集料表观特性 机器学习
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基于沥青路面施工质量的设备合理匹配技术研究 被引量:12
9
作者 刘洪海 吁新华 《筑路机械与施工机械化》 北大核心 2007年第7期23-27,共5页
现代高速公路施工不仅要以大规模机械化为基础,而且各机型之间需协调工作,形成与路面材料特性相适应的有机整体。通过对高速公路设备组成中核心设备的作业性能分析和试验研究,得出了摊铺机的合理作业工况,提出了以保证和提高路面施工质... 现代高速公路施工不仅要以大规模机械化为基础,而且各机型之间需协调工作,形成与路面材料特性相适应的有机整体。通过对高速公路设备组成中核心设备的作业性能分析和试验研究,得出了摊铺机的合理作业工况,提出了以保证和提高路面施工质量为基础的施工机群合理匹配理论,并对核心设备、主要设备和辅助设备的合理配置进行了分析,给出了计算公式。 展开更多
关键词 沥青路面 筑路机械 合理匹配 作业性能
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基于随机森林算法的路面状况指数预测 被引量:12
10
作者 余婷 裴莉莉 +2 位作者 李伟 户媛姣 杨明 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期16-23,共8页
近些年随着道路三维检测技术的兴起,越来越多的路段开始使用三维道路检测车对道路状况进行检测。以表征路面使用性能优劣的重要指标——路面状况指数为研究目标,利用ARAN9000三维多功能道路检测车采集的实际路面数据,对路面状况指数进... 近些年随着道路三维检测技术的兴起,越来越多的路段开始使用三维道路检测车对道路状况进行检测。以表征路面使用性能优劣的重要指标——路面状况指数为研究目标,利用ARAN9000三维多功能道路检测车采集的实际路面数据,对路面状况指数进行了预测。首先,考虑路面病害、环境、路面结构等影响因素,运用数据挖掘技术对加拿大安大略省某公路路面状况指数的相关数据进行了数据清洗、特征筛选等处理分析工作。然后,构建了路面状况指数的机器学习预测模型,得到多元线性回归模型、神经网络模型与随机森林模型的复相关系数R2分别为0.562,0.711,0.895。随机森林模型预测的路面状况指数精度较神经网络模型提高了0.184,误差降低了1.599,训练速度提升了33 s。最后,选择精度较高的随机森林模型进行了优化。由于输入变量较多,无法通过简单的统计分析确定应修正或删除的异常数据,因此选择在构建模型并预测后,通过预测值与真实值的拟合效果确定异常值,再使用修正后的数据重新对模型进行循环训练,使之达到当前模型训练最优。结果表明:改进后的随机森林模型预测效率和预测精度更高,R2达到0.898。提出的路面状况指数预测模型是准确而有效的。 展开更多
关键词 道路工程 路面性能 随机森林 路面状况指数 神经网络 机器学习
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DJ180型公铁两用架桥机关键技术及其应用 被引量:9
11
作者 李世龙 《高速铁路技术》 2014年第5期51-55,共5页
轮轨式铁路T梁架桥机存在只能采用"先铺(轨)后架(梁)"方案顺序施工,架设铁路双线桥需人工移梁,作业效率低,且对大坡度和小半径曲线适应性差等缺陷。研制结构更加合理、技术方案更优的新型架桥机是解决轮轨式架桥机技术缺陷的... 轮轨式铁路T梁架桥机存在只能采用"先铺(轨)后架(梁)"方案顺序施工,架设铁路双线桥需人工移梁,作业效率低,且对大坡度和小半径曲线适应性差等缺陷。研制结构更加合理、技术方案更优的新型架桥机是解决轮轨式架桥机技术缺陷的有效途径,DJ180型公铁两用架桥机采用单主梁四支腿结构型式,具有吊梁、起升、纵移、小车横移和整机横移功能。实践应用证明:DJ180型架桥机具有结构简单、安全可靠、转场方便快捷、施工效率高、对大坡度和小半径曲线工况适应性好、施工荷载小等特点,有效解决了轮轨式铁路架桥机的各种技术缺陷,具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 公路 铁路 桥梁工程 架桥机
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公路隧道检测车视觉系统优化建模与参数辨识 被引量:8
12
作者 刘晓 李洋 +2 位作者 薛春明 刘博 段英杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期152-160,共9页
公路隧道结构参数、车辆多维扰动对视觉系统产生影响,数字相机安装参数优化和外参数辨识是开展视觉采集和图像处理的前提。首先,分别以多相机安装中心和单相机安装位置为研究对象,基于应用需求构造了优化目标函数,对视觉系统的安装参数... 公路隧道结构参数、车辆多维扰动对视觉系统产生影响,数字相机安装参数优化和外参数辨识是开展视觉采集和图像处理的前提。首先,分别以多相机安装中心和单相机安装位置为研究对象,基于应用需求构造了优化目标函数,对视觉系统的安装参数优化问题进行数学描述,在此基础上考虑车辆多维扰动对系统的影响,基于多刚体运动变换提出了一种外界扰动作用下的数字相机耦合位姿、物距等外参数辨识方法;其次,根据不同设计时速下隧道结构参数,通过数值方法分析了视觉系统的最优设计结果;最后,根据理论分析研制出公路隧道检测车。工程应用表明,该系统能够快速准确的完成检测任务,为实现我国公路隧道智能化检测与信息化养护提供了一种全新的技术手段。 展开更多
关键词 公路隧道 隧道检测车 机器视觉 图像处理 参数辨识
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提高公路养护管理水平的途径 被引量:8
13
作者 江海 《山西建筑》 2007年第27期311-312,共2页
根据多年从事公路养护管理的经验,从实现公路养护科学化、推进公路养护管理规范化、做好公路养护运行机制改革、促进公路服务人性化和推进公路养护管理现代化五方面就如何提高公路养护管理水平做一探讨,以促进公路事业的良好发展。
关键词 公路 养护管理 材料 信息系统 机械
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基于APRIORI-GBDT算法的沥青路面路表温度预测 被引量:7
14
作者 邱欣 洪皓珏 +1 位作者 杨青 肖上霖 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1-10,19,共11页
为探讨沥青路面路表温度与气象因素之间的相关关系,实现路表温度变化趋势的准确预测,在使用Python平台清洗数据集中缺失和错误数据的基础上,利用关联规则挖掘算法(Apriori)分析了气象因素与路表温度之间的关联性。在识别出影响路表温度... 为探讨沥青路面路表温度与气象因素之间的相关关系,实现路表温度变化趋势的准确预测,在使用Python平台清洗数据集中缺失和错误数据的基础上,利用关联规则挖掘算法(Apriori)分析了气象因素与路表温度之间的关联性。在识别出影响路表温度关键气象因素后,分别采用梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)、随机森林(Random Forest,RF)以及线性回归(Linear Regression,LR)等3种分析技术构建了以关键气象因素为输入量,路表温度为输出量的冬季沥青路面路表温度预测模型。结果表明:Apriori算法在关联规则分析上表现优异,且在最小支持度为0.003,最小置信度为0.8的条件下,识别出影响沥青路面路表温度变化的关键气象因素是气温、气压、露点温度和相对湿度;梯度提升树模型的温度预测效果优于随机森林和线性回归,均方误差小并一直稳定于1.5,与随机森林相比鲁棒性相对较高,拥有良好的泛化能力,在预测领域中具有良好的适用性。研究成果为机器学习相关算法在关联规则分析领域以及预测问题应用中提供了理论与实践依据。 展开更多
关键词 道路工程 温度预测 机器学习 沥青路面 气象因素
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分析筑路机械管理存在问题及改进措施 被引量:7
15
作者 赵峥 《建筑技术开发》 2014年第5期66-68,共3页
目前筑路机械呈现出机、电一体化的特征,并逐渐向自动化、智能化阶段发展,但还存在着管理机制不健全、组织机构不灵活、机械装备落后、设备盲目购置、设备配套不合理、设备重用轻修和机械设备折旧分析不合理等问题,针对这些问题,可从加... 目前筑路机械呈现出机、电一体化的特征,并逐渐向自动化、智能化阶段发展,但还存在着管理机制不健全、组织机构不灵活、机械装备落后、设备盲目购置、设备配套不合理、设备重用轻修和机械设备折旧分析不合理等问题,针对这些问题,可从加强人员管理、完善筑路机械管理体系、强化筑路机械的综合管理等方面入手,保证设备安全正常运行,做好施工企业管理工作。 展开更多
关键词 筑路机械 管理 折旧
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Relationship Between Urban Road Traffic Characteristics and Road Grade Based on a Time Series Clustering Model: A Case Study in Nanjing, China 被引量:6
16
作者 WANG Jiechen WU Jiayi +2 位作者 NI Jianhua CHEN Jie XI Changbai 《Chinese Geographical Science》 SCIE CSCD 2018年第6期1048-1060,共13页
With the increasing number of vehicles in large-and medium-sized cities challenges in urban traffic management, control, and road planning are being faced. Taxi GPS trajectory data is a novel data source that can be u... With the increasing number of vehicles in large-and medium-sized cities challenges in urban traffic management, control, and road planning are being faced. Taxi GPS trajectory data is a novel data source that can be used to study the potential dynamic traffic characteristics of urban roads, and thus identify locations that show a notable lack of road planning. Considering that road traffic characteristics on their own are insufficient for a comprehensive understanding of urban traffic, we develop a road traffic characteristic time series clustering model to analyze the relationship between urban road traffic characteristics and road grade based on existing taxi trajectory data. We select the main urban area of Nanjing as our study area and use the taxi trajectory data of a single month for evaluating our method. The experiments show that the clustering model exhibit good performance and can be successfully used for road traffic characteristic classification. Moreover, we analyze the correlation between traffic characteristics and road grade to identify road segments with planning designs that do not match the actual traffic demands. 展开更多
关键词 time series clustering temporal characteristics of road speed taxi trajectory data urban computation machine-LEARNING
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寒区沥青路面智慧化施工混合料温度预估机器学习模型 被引量:5
17
作者 司伟 茆纬杰 +4 位作者 李宁 石岩 次旦多杰 陈星 马骉 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期81-97,共17页
寒区沥青路面施工面临骤然降温、大温差、大风等不利天气,造成沥青路面摊铺、碾压温度起伏大,影响沥青路面压实质量,进而诱发诸多病害。以沥青路面施工温度为核心,通过物联网系统和智能元件采集沥青路面施工工艺参数并进行分析,采用机... 寒区沥青路面施工面临骤然降温、大温差、大风等不利天气,造成沥青路面摊铺、碾压温度起伏大,影响沥青路面压实质量,进而诱发诸多病害。以沥青路面施工温度为核心,通过物联网系统和智能元件采集沥青路面施工工艺参数并进行分析,采用机器学习算法构建沥青路面施工温度预估模型,准确掌控沥青路面摊铺和碾压施工温度,确保沥青路面施工质量。结果表明:沥青混合料拌和参数控制精度高,运输、摊铺和碾压阶段的施工工艺参数变异性大,需对参数进行异常值剔除处理,表明当前施工工艺控制技术仍有提升空间;采用随机森林算法对施工工艺参数进行重要性评估,出料温度和施工速度对施工温度影响最显著;基于4种机器学习算法建立了沥青路面施工温度预测模型,其中多层感知机模型最优,对多层感知机模型的隐藏层、神经元个数和学习率进行优化,优化后模型的周期数、均方误差和平均绝对误差降低,整体性能显著提升;考虑气象参数后,施工温度预测模型的训练效率降低,但预测精度提高。工程应用表明:提出的基于多层感知机沥青路面施工温度预测模型与实际工况相符,通过调节出料温度、摊铺速度、碾压速度可以有效减少混合料温度损失。 展开更多
关键词 道路工程 温度预估 机器学习 沥青混合料 施工过程
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基于视觉的非结构化道路识别综述
18
作者 张轩铭 《汽车文摘》 2024年第2期28-35,共8页
非结构化道路识别在无人驾驶中是一个具有挑战性的问题,涉及到道路本身类型不固定、形状不规则、表面不平整和边界模糊等复杂性。为了全面了解基于视觉的非结构化道路识别方法和研究现状,通过文献综述分析了3种主要的道路识别方法,分别... 非结构化道路识别在无人驾驶中是一个具有挑战性的问题,涉及到道路本身类型不固定、形状不规则、表面不平整和边界模糊等复杂性。为了全面了解基于视觉的非结构化道路识别方法和研究现状,通过文献综述分析了3种主要的道路识别方法,分别是基于道路特征、基于道路模型和基于机器学习的方法。同时,整理了当前常用的非结构化道路开源数据集。结果表明基于道路特征和基于道路模型的方法计算复杂度高且识别精度较低,基于机器学习的方法能够显著提升识别精度,但也存在数据需求量大、训练时间长和可解释性差等问题。 展开更多
关键词 机器视觉 非结构化道路 道路特征 道路模型 机器学习
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沥青基铺装材料实验设计方法应用进展 被引量:1
19
作者 丁鹤洋 丛林 +2 位作者 龚红仁 周愉惠 赵红艳 《上海公路》 2024年第1期126-133,159,M0008,共10页
首先,梳理了实验设计的基本流程和关键环节,阐述并对比了常规实验的组织方法和高通量实验设计的实施原理和差异优势。其次,解释了方差分析和统计回归分析处理实验数据时的方法原理和实施流程,并着重探讨了机器学习在实验数据分析中的技... 首先,梳理了实验设计的基本流程和关键环节,阐述并对比了常规实验的组织方法和高通量实验设计的实施原理和差异优势。其次,解释了方差分析和统计回归分析处理实验数据时的方法原理和实施流程,并着重探讨了机器学习在实验数据分析中的技术优势。全面总结了实验设计方法在性能关键因素筛选、材料最优化设计和材料性能预测中的典型应用。最后,从实验组织方法、数据分析方法和实践应用目的角度,展望了实验设计在沥青基铺装材料研究中的未来发展方向。相关工作可为研究人员科学运用实验设计的方法提供必要参考,并促进沥青基铺装材料设计思想由知识经验型转向数据驱动型。 展开更多
关键词 道路工程 实验设计 沥青基材料 机器学习 数据驱动设计
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自主行走拖拉机道路识别与路径导航——基于激光扫描测距 被引量:5
20
作者 陈玉楼 《农机化研究》 北大核心 2018年第9期227-231,共5页
针对拖拉机自主行走导航的应用需求,提出了一种应用于拖拉机自主行走的田间道路边缘检测与导航算法。该方法利用激光测距仪获取当前视场内路面、作物及障碍物信息,有效区分作物和道路,从而使拖拉机沿着田垄间行走;利用基于Sobel算子的... 针对拖拉机自主行走导航的应用需求,提出了一种应用于拖拉机自主行走的田间道路边缘检测与导航算法。该方法利用激光测距仪获取当前视场内路面、作物及障碍物信息,有效区分作物和道路,从而使拖拉机沿着田垄间行走;利用基于Sobel算子的机器视觉来获取导航航向角度,通过调整左右轮不同的速度,最终实现航向的驱动。为了验证该方案的可行性,在理想的实验室状态下,对激光扫描序列进行了测试,由激光扫描序列的波动性,验证了其对道路和农作物区分的准确性,从而验证了方案的可行性。由拖拉机自主导航实验发现:拖拉机可以准确地完成单垄行走和复杂多垄间行走的自主导航,最大的导航误差仅为0.033m,比传统的导航算法精确性更高,从而验证了方案的可靠性。 展开更多
关键词 自主导航 激光测距 道路识别 机器视觉 拖拉机
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