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题名基于双重稳健回归的果树行间可行驶区域识别算法
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作者
封子晗
宫金良
张彦斐
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机构
山东理工大学农业工程与食品科学学院
山东理工大学机械工程学院
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出处
《华南农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期161-169,共9页
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基金
山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2020CXGC010804)
山东省自然科学基金(ZR202102210303)
淄博市重点研发计划(校城融合类)生态无人农场研究院项目(2019ZBXC200)。
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文摘
【目的】提出一种复杂环境下以天空为背景的果树行间可行驶区域识别算法,以便农业机器人导航系统中工作路径的提取。【方法】通过蓝色分量(B分量)进行树冠和背景天空的分离,改进Otsu算法实现更好的分割效果,形态学处理后根据树顶分布规律,进行动态阈值“V形”感兴趣区域寻找及特征点提取,使用泰尔−森稳健回归剔除干扰点后,使用随机采样一致性(Random sample consensus,RANSAC)算法进行拟合,得到树顶处直线,通过斜率变换关系得到可行驶区域边缘直线斜率,利用剔除后特征点信息和剔除阈值获得关键点坐标,以斜率为约束条件,代入关键点,得到可行驶区域边缘直线方程,并使用最小二乘法进行拟合,以此实现可行驶区域识别。【结果】试验结果表明,本文双重稳健回归算法较泰尔−森算法和RANSAC算法平均偏差角度分别减小了8.28%和9.88%,标准差分别减少了6.25%和22.89%,准确率分别提高了4.64%和10.49%。【结论】研究结果可为农业机器人在大多数标准化果园复杂环境中的可行驶区域识别和路径提取提供研究思路。
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关键词
农业机器人
机器视觉
可行驶区域识别
稳健回归算法
最小二乘法
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Keywords
Agricultural robot
Machine vision
Drivable area identification
robustness regression algorithm
Least square method
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分类号
S2
[农业科学—农业工程]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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