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基于K-means算法的温室移动机器人导航路径识别 被引量：106
1
作者 高国琴 李明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期25-33,共9页
针对温室移动机器人机器视觉导航路径识别实时性差、受光照干扰影响严重等问题,首先,将HSI颜色空间3个分量进行分离,选取与光照信息无关且可以有效抑制噪声影响的色调分量H进行后续图像处理,以削弱光照对机器人视觉导航的不良影响;针对... 针对温室移动机器人机器视觉导航路径识别实时性差、受光照干扰影响严重等问题,首先,将HSI颜色空间3个分量进行分离,选取与光照信息无关且可以有效抑制噪声影响的色调分量H进行后续图像处理,以削弱光照对机器人视觉导航的不良影响;针对温室环境图像特有的颜色特征信息,引入K-means算法对图像进行聚类分割,将垄间道路信息与绿色作物信息各自聚类,再通过形态学腐蚀方法去除聚类后图像中存在的冗余、干扰信息,以获得完整的道路信息,与常用阈值分割方法相比,可降低因分割信息不明确而导致后续Hough变换进行直线拟合时需占据大量内存且计算量较大的问题,进而提高移动机器人路径识别的快速性,并适应温室作业机器人自主导航的高实时性要求。试验结果表明,该文方法在复杂背景与变光照条件下的温室作业环境中可大幅降低光照对机器人导航的影响,对于光照不均具有良好的鲁棒性,道路信息提取率可达95%。同时,其平均单幅图像处理时耗降低53.26%,可显著提高路径识别速度。该研究可为解决温室移动机器人机器视觉导航路径识别的鲁棒性及实时性问题提供参考。 展开更多
关键词 温室 机器人 机器视觉 图像分割 路径识别 HSI颜色空间 K-MEANS算法
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基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计 被引量：69
2
作者 高月华 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期134-137,145,共5页
介绍了一种自动寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统采用Freescale 16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用11个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单... 介绍了一种自动寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统采用Freescale 16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用11个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶。介绍了光电传感器的寻迹原理,讨论了光电传感器排列方法、布局、间隔等对寻迹结果的影响。 展开更多
关键词 光电传感器 智能车 寻迹 路径识别
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基于路径识别的移动机器人视觉导航 被引量：31
3
作者 张海波 原魁 周庆瑞 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第7期853-857,共5页
跟随路径导引是自主式移动机器人广泛采用的一种导航方式 ,其中视觉导航具有其他传感器导航方式所无法比拟的优点 ,是移动机器人智能导航的主要发展方向。为了提高移动机器人视觉导航的实时性和准确性 ,提出了一个基于路径识别的视觉导... 跟随路径导引是自主式移动机器人广泛采用的一种导航方式 ,其中视觉导航具有其他传感器导航方式所无法比拟的优点 ,是移动机器人智能导航的主要发展方向。为了提高移动机器人视觉导航的实时性和准确性 ,提出了一个基于路径识别的视觉导航系统 ,其基本思想是首先用基于变分辨率的采样二值化和形态学去噪方法从原始场景图像中提取出目标支持点集 ,然后用一种改进的哈夫变化检测出场景中的路径 ,最后由路径跟踪模块分直行和转弯两种情况进行导航计算。实验结果表明 。 展开更多
关键词 自主式移动机器人 视觉导航 路径识别 跟随路径导引 智能导航
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基于模糊控制的AGV寻迹算法 被引量：29
4
作者 廖华丽 周祥 +1 位作者 董丰 王廷旗 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期896-898,共3页
针对基于光敏传感器组寻线的AGV,设计了传感器阵列的布置方式,根据此布置方式,提出了路径识别的算法,进而设计了AGV模糊控制器,试验表明系统性能符合要求,效果良好.
关键词 AGV 路径识别 模糊控制 两轮差速
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基于路径识别算法的智能车控制系统的设计 被引量：30
5
作者 梁业宗 李波 赵磊 《自动化技术与应用》 2009年第1期121-123,117,共4页
介绍了一种基于光电传感器及连续路径识别算法的智能车控制系统。首先对系统设计的总体方案及主芯片MC9S12DG128B进行介绍,然后介绍了具体系统的硬件设计和软件设计,重点对关键的电路和算法的实现进行了详细的阐述。最后给出了实验的调... 介绍了一种基于光电传感器及连续路径识别算法的智能车控制系统。首先对系统设计的总体方案及主芯片MC9S12DG128B进行介绍,然后介绍了具体系统的硬件设计和软件设计,重点对关键的电路和算法的实现进行了详细的阐述。最后给出了实验的调试结果。 展开更多
关键词 光电传感器 路径识别mc9s12dg128b 智能车
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基于红外传感器的智能寻迹赛车的设计与实现 被引量：24
6
作者 韩毅 杨天 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第11期2687-2690,共4页
介绍了一种基于红外传感器进行路径识别的智能寻迹赛车的设计与实现方案。赛车系统采用红外传感器检测赛道白线,通过舵机控制赛车转向,直流电机调节车速,使赛车能够实现快速稳定的寻迹行驶。详细阐述了系统中电源管理、路径识别、电机... 介绍了一种基于红外传感器进行路径识别的智能寻迹赛车的设计与实现方案。赛车系统采用红外传感器检测赛道白线,通过舵机控制赛车转向,直流电机调节车速,使赛车能够实现快速稳定的寻迹行驶。详细阐述了系统中电源管理、路径识别、电机驱动、车速检测等重要环节的实现方法,并通过赛车运动模型的建立与分析,对赛车的方向控制和速度控制提出了较为理想的解决方案。 展开更多
关键词 路径识别 红外传感器 单片机控制 舵机 直流电机
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农用车辆视觉导航路径识别方法 被引量：20
7
作者 赵博 朱忠祥 +2 位作者 宋正河 谢斌 毛恩荣 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第6期482-486,共5页
为提高农用车辆视觉导航系统对不同环境的适应性,研究了田间地头、天空以及树木等复杂环境对路径识别的影响.提出用一种新的中心线检测算法来取代原有的细化算法;用腐蚀算法代替原有的中值滤波;据此设计了适合复杂环境的路径识别方法.... 为提高农用车辆视觉导航系统对不同环境的适应性,研究了田间地头、天空以及树木等复杂环境对路径识别的影响.提出用一种新的中心线检测算法来取代原有的细化算法;用腐蚀算法代替原有的中值滤波;据此设计了适合复杂环境的路径识别方法.大量的田间试验证明,该方法对普通环境和复杂环境均具有较好的适应性,能够快速、可靠、准确地提取导航路径特征. 展开更多
关键词 农用车辆 路径识别 视觉导航 中心线检测 腐蚀算法
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PID算法在智能车中的应用 被引量：24
8
作者 杨晓岚 《实验科学与技术》 2010年第4期187-189,共3页
为了使自动识别路径的智能车能够稳定、可靠地在不同跑道上行驶,文章提出了一种数字PID控制算法。详述了数字PID控制技术在提高控制精度、扩展相位裕量中的运用过程,并在以HCS12的16位单片机为硬件系统的智能小车上进行了控制算法测试... 为了使自动识别路径的智能车能够稳定、可靠地在不同跑道上行驶,文章提出了一种数字PID控制算法。详述了数字PID控制技术在提高控制精度、扩展相位裕量中的运用过程,并在以HCS12的16位单片机为硬件系统的智能小车上进行了控制算法测试。试验结果证明,智能车能够稳定、可靠地在不同跑道上行驶。 展开更多
关键词 PID控制 智能车 自动识径
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一种智能搬运机器人的设计与实现 被引量：23
9
作者 王文凭 李天培 冯根生 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期395-398,共4页
为了提高工业生产中重复性工作的劳动效率,设计了一种基于ATmega16单片机的智能搬运机器人;系统采用涡流传感器检测金属线进行路径识别,通过单片机控制舵机使机器人能够按照预定的路线行驶,自主判断货物方位,并将货物运送到指定位置;主... 为了提高工业生产中重复性工作的劳动效率,设计了一种基于ATmega16单片机的智能搬运机器人;系统采用涡流传感器检测金属线进行路径识别,通过单片机控制舵机使机器人能够按照预定的路线行驶,自主判断货物方位,并将货物运送到指定位置;主要阐述了系统中机械结构设计、路径识别、舵机驱动等重要环节的实现方法,并通过ISP下载模块实现系统与电脑的信息交互;通过模型测试表明,该系统能够满足自动搬运货物的设计目的,对降低工人从事重复性劳动时的事故率和提高劳动生产率具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 ATMEGA16 路径识别 舵机 搬运
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基于光电传感器的智能车控制系统设计 被引量：20
10
作者 翁卓 熊承义 李丹婷 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第8期1789-1791,共3页
介绍一种基于红外反射式光电传感器路径识别的智能车控制系统;系统采用Freescale 16位单片机MC9S12XS128为核心控制器,利用8个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控... 介绍一种基于红外反射式光电传感器路径识别的智能车控制系统;系统采用Freescale 16位单片机MC9S12XS128为核心控制器,利用8个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶;实验证明:系统能很好地满足智能车对路径识别性能和抗干扰能力的要求,舵机调节响应时间快,稳态误差小,具有较好的动态性能和良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 光电传感器 智能车 XS12单片机 路径识别
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基于OpenMV的智能寻迹小车设计与实现 被引量：21
11
作者 庄琼云 《黎明职业大学学报》 2018年第4期80-84,共5页
基于OpenMV机器视觉模块,以智能寻迹小车为载体,运用Python语言进行目标识别与追踪算法的研究。利用图像的滤波、二值化、膨胀和腐蚀等算法对摄像头采集的图像进行预处理;然后利用边缘检测和形状识别算法获得引导线的路线信息,通过线性... 基于OpenMV机器视觉模块,以智能寻迹小车为载体,运用Python语言进行目标识别与追踪算法的研究。利用图像的滤波、二值化、膨胀和腐蚀等算法对摄像头采集的图像进行预处理;然后利用边缘检测和形状识别算法获得引导线的路线信息,通过线性回归和最小二乘法拟合计算得到小车正面方向与地面轨道路线的转向角度;将该角度数据传输给Arduino控制小车实现寻迹行驶。 展开更多
关键词 机器视觉 寻迹小车 路径识别 OpenMV ARDUINO
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基于摄像头的智能车控制系统设计 被引量：20
12
作者 高正中 赵丽娜 +2 位作者 李世光 白星振 宋森森 《自动化与仪表》 2015年第6期1-4,42,共5页
设计了一种具有自学习功能的自动循迹智能车,以MCF52259微处理器为核心控制单元,并采用摄像头为导向模块传感器采集路面图像信息。智能车运行前摄像头自学习生成数据并存储,运行过程中核心控制单元对摄像头采集的图像信息进行滤波、赛... 设计了一种具有自学习功能的自动循迹智能车,以MCF52259微处理器为核心控制单元,并采用摄像头为导向模块传感器采集路面图像信息。智能车运行前摄像头自学习生成数据并存储,运行过程中核心控制单元对摄像头采集的图像信息进行滤波、赛道判别处理,采用模糊控制算法实现小车的转向和速度控制。实践结果表明,智能车能实现在不同路径上的快速行驶,具有较强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 智能车 摄像头 自学习 图像处理 路径识别 模糊控制
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基于光电传感器的智能车自动寻迹系统设计 被引量：18
13
作者 吕霞付 罗萍 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期939-942,共4页
介绍了一种自主寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统采用Freescale16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用11个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单... 介绍了一种自主寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统采用Freescale16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用11个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳的行驶。该文介绍了光电传感器的寻迹原理,讨论了光电传感器排列方法、布局、间隔等对寻迹结果的影响。 展开更多
关键词 光电传感器 智能车 寻迹 路径识别
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农业车辆视觉实际导航环境识别与分类 被引量：17
14
作者 赵博 王猛 +2 位作者 毛恩荣 张小超 宋正河 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期166-170,共5页
分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理。环... 分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理。环境识别与分类试验结果证明,该方法能够提高农业车辆视觉导航系统的实用性和可靠性,导航环境的分类准确率为95%,单幅图像平均耗时23 ms。 展开更多
关键词 农业车辆 视觉导航 实际环境 路径识别 神经网络
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免耕覆盖地秸秆行茬导航路径的图像检测 被引量：16
15
作者 王晓燕 陈媛 +2 位作者 陈兵旗 李洪文 孙浩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期158-163,共6页
提出了秸秆行茬视觉导航方法,引导农机具在根茬行间作业以防止堵塞,并对玉米直立根茬导航路径的检测方法进行了研究。选取了图像的彩度信息作为研究对象,通过多种自动阈值选取方法的对比试验和分析,采用迭代法对根茬图像与土壤背景进行... 提出了秸秆行茬视觉导航方法,引导农机具在根茬行间作业以防止堵塞,并对玉米直立根茬导航路径的检测方法进行了研究。选取了图像的彩度信息作为研究对象,通过多种自动阈值选取方法的对比试验和分析,采用迭代法对根茬图像与土壤背景进行了有效分割,并采用2次腐蚀处理去除噪声,通过膨胀处理填充目标区域孔洞;使用了过已知点的Hough变换检测出玉米直立根茬行间及行茬直线。田间试验表明,该方法能够有效地提取出秸秆行茬导航路径,计算时间不超过0.1 s。 展开更多
关键词 保护性耕作 农业机械 自动导航 机器视觉 图像分割 路径识别
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基于摄像头识别路径的智能车系统设计 被引量：16
16
作者 高云波 季聪 汉鹏武 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期97-102,共6页
为实现智能车路径自主识别,设计一种路径识别系统.针对采集信息量大、对外界干扰噪点处理不完善的缺点,利用自适应动态阈值图像处理算法对采集的信息进行还原、滤波,计算出最佳路径.系统中硬件设计通过摄像头采集道路信息,以MK60N512VLQ... 为实现智能车路径自主识别,设计一种路径识别系统.针对采集信息量大、对外界干扰噪点处理不完善的缺点,利用自适应动态阈值图像处理算法对采集的信息进行还原、滤波,计算出最佳路径.系统中硬件设计通过摄像头采集道路信息,以MK60N512VLQ100(K60)为核心控制器,并使用Bluetooth无线通信技术进行在线调试.在线测试结果表明,自适应动态阈值图像处理算法在智能车路径识别中具有明显的优势,通过该算法对图像进行有效的处理,可以增加智能车对路径的跟随性能. 展开更多
关键词 智能车 路径识别 动态阈值
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基于达芬奇平台的联合收获机视觉导航系统路径识别 被引量：15
17
作者 张成涛 谭彧 +1 位作者 吴刚 王书茂 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期271-276,共6页
针对联合收获机视觉导航对实时性及鲁棒性要求,采用了基于达芬奇平台的路径识别算法实现方案。在分析小麦收获视频图像纹理度量的基础上,提出了基于改进平滑度纹理特征的视觉导航路径识别算法。该算法利用水平方向上图像平滑度纹理特征... 针对联合收获机视觉导航对实时性及鲁棒性要求,采用了基于达芬奇平台的路径识别算法实现方案。在分析小麦收获视频图像纹理度量的基础上,提出了基于改进平滑度纹理特征的视觉导航路径识别算法。该算法利用水平方向上图像平滑度纹理特征,把原亮度图像转换成水平方向平滑度图像,然后采用自适应阈值分割图像的边界点,最后通过Hough变换确定视觉导航的路径。为验证该算法在达芬奇平台的运行效果,对联合收获机田间收获小麦进行导航实验。结果表明:算法运行实时性高,识别路径平均速度可达28.6帧/s;算法鲁棒性好,对多种环境下的路径识别有较好的适应性;算法运行稳定可靠,持续运行时间无限制。 展开更多
关键词 联合收获机 视觉导航 路径识别 达芬奇平台 图像纹理
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基于激光传感器的路径识别算法与实现 被引量：14
18
作者 王玲玲 孙艳丽 王康 《电子设计工程》 2016年第4期26-28,31,共4页
在智能车研究中,激光头作为一种高精度、高实时性的传感器而广泛应用于识别路径信息。本文针对具体的赛道参数,设计激光传感器电路用以实现路径识别,并提出一种路径识别算法准确提取路径信息。经实验验证,该方法可行且具有较高精度。
关键词 激光传感器 路径识别 硬件布局 软件算法
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基于光电传感器的智能车寻迹方法研究 被引量：12
19
作者 葛鹏飞 郑建立 柳翔飞 《国外电子测量技术》 2007年第8期40-42,共3页
本文介绍了自主式寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统以FUJITSU公司的MB89F202为主控制器,利用光电传感器阵列采集离散的路径信息,对舵机和驱动电机分别采用了PID控... 本文介绍了自主式寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统以FUJITSU公司的MB89F202为主控制器,利用光电传感器阵列采集离散的路径信息,对舵机和驱动电机分别采用了PID控制算法和间接的PID控制算法,从而避免了智能车转向及车速调节的阶跃式变化,消除了超调及振荡现象,达到了近似连续的控制效果。研究表明,此设计方案可在黑白(或色差较大)赛道上获得良好的自主寻迹效果。 展开更多
关键词 智能车 寻迹 光电传感器 路径识别
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基于语义分割的作物垄间导航路径识别 被引量：14
20
作者 饶秀勤 朱逸航 +5 位作者 张延宁 杨海涛 张小敏 林洋洋 耿金凤 应义斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期179-186,共8页
针对目前农作物垄间导航路径识别目前存在准确性、实时性差、通用性弱及深度学习模型解释困难等问题,该研究在Unet模型的基础上进行剪枝与优化,提出了保留Unet模型特征跳跃连接优势的Fast-Unet模型,并以模型所识别的导航路径为基础,通... 针对目前农作物垄间导航路径识别目前存在准确性、实时性差、通用性弱及深度学习模型解释困难等问题,该研究在Unet模型的基础上进行剪枝与优化,提出了保留Unet模型特征跳跃连接优势的Fast-Unet模型,并以模型所识别的导航路径为基础,通过最小二乘法回归生成垄间导航线与偏航角。该研究首先在棉花垄间导航路径数据集上进行模型训练,随后将训练的模型迁移至玉米、甘蔗等小样本数据集进行导航路径识别,通过使用梯度加权类激活映射法对模型识别过程与迁移学习过程进行解释,对各模型识别结果进行可视化对比。Fast-Unet模型对棉花、玉米、甘蔗导航路径提取精度指标平均交并比分别为0.791、0.881和0.940。模型推理速度为Unet的6.48倍,在单核CPU上处理RGB图像的推理速度为64.67帧/s,满足农作物导航路径识别的实时性需求。研究结果可为田间智能农业装备的导航设备研制提供技术与理论基础。 展开更多
关键词 图像处理 导航 路径识别 语义分割 迁移学习 深度学习
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