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面向大田作物碎散分布场景的田垄导航线检测

文献类型： 中文期刊

作者： 董静 1 ; 刘长斌 1 ; 王成 2 ; 高权 2 ; 张晗 2 ; 张广泽 1 ;

作者机构： 1.北京市农林科学院信息技术研究中心

2.北京市农林科学院智能装备技术研究中心

关键词： 机器视觉;图像处理;视觉导航;农业机器人;导航线提取

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 019 期

页码： 108-117

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 大田作物因种植密度不均、缺苗或株行间错位等问题，整体呈现出碎散分布状态，导致农业机器人在作业过程中无法准确生成导航路径。为此，该研究提出纵向搜索模型结合贯通域匹配实时导航线提取方法。该方法首先将农业机器人采集的图像标准化至统一分辨率，并在YCrCb颜色空间增强绿色分量，通过最大类间方差法实现作物与背景分割；随后应用形态学处理去噪，利用纵向填充模型沿作物轮廓搜索，将同一作物行中分散区域连接为连通域，接着设定上下边界，筛选符合条件的连通域定义为贯通域，并逐层提取导航点与贯通域匹配，最终拟合出导航线。试验表明，本文方法在多种作物分布形态下提取的导航线平均精度为93.35%，处理960×540像素RGB图像的单帧耗时约95 ms，满足实时检测要求。该算法在作物分布复杂的非理想环境下具有鲁棒性与实时性，可为农业机器人提供有效的视觉导航支持，确保作业安全。

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