缺株玉米行中心线提取算法研究

摘要：

无人驾驶农机自主进行行驶路径检测和识别系统需要具备环境感知能力.作物行的中心线识别是环境感知的一个重要方面,已有的作物行中心线识别算法在缺株作物行中心线提取中存在检测精度低的问题.该研究提出了一种能够在缺株情况下提取玉米作物行中心线的算法.首先采用限定HSV颜色空间中颜色分量范围的方法将作物与背景分割,通过形态学处理对图像进行去噪并填补作物行空洞;然后分别在图像底部和中部的横向位置设置条状感兴趣区(Region of Interest,ROI),提取ROI内的作物行轮廓重心作为定位点.在图像顶端间隔固定步长设置上端点,利用定位点和上端点组成的扫描线扫描图像,通过作物行区域最多的扫描线即为对应目标作物行的最优线;将获取的最优线与作物行区域进行融合填充作物行中的缺株部位;最后设置动态ROI,作物行区域内面积最大轮廓拟合的直线即为目标作物行中心线.试验结果表明,对于不同缺株情况下的玉米图像,该算法的平均准确率达到84.2％,每帧图像的平均检测时间为0.092 s.该研究算法可提高缺株情况下的作物行中心线识别率,具有鲁棒性强、准确度高的特点,可为无人驾驶农机在作物行缺株的农田环境下进行作业提供理论依据.

关键词：算法;图像处理;机器视觉;玉米;中心线;图像去噪;动态ROI

所属期刊栏目：37

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：河南省科技攻关项目202102210278

在线出版日期：2021-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：203-210