采用双目视觉和自适应Kalman滤波的作物行识别与跟踪     

翟志强  熊坤  王亮  杜岳峰  朱忠祥  毛恩荣 《农业工程学报》2022,38(8):143-151

针对传统作物行识别方法在相邻图像间的识别结果偏差较大,作物行的定位精度和稳定性低等问题,该研究提出一种基于双目视觉和自适应Kalman滤波技术的作物行识别与跟踪方法。对于作物行识别,首先建立图像预处理算法,基于改进的超绿-超红模型和最大类间方差法分割植被灰度特征;建立作物行特征提取算法,基于特征点检测技术和双目视差测距方法计算植被角点特征的三维坐标,根据三维阈值提取作物行特征点,进而建立作物行中心线检测算法,建立基于主成分分析的直线拟合模型,根据作物行特征点的频数统计规律检测作物行冠层中心线。对于作物行跟踪,建立跟踪目标规划模型,提取位于图像中央区域的作物行作为跟踪目标;建立目标状态方程,基于自适应Kalman滤波技术构建作物行中心线跟踪模型。以棉花图像开展试验研究,图像数据包括阴影、杂草、地头等田间场景。试验结果表明,该研究方法的作物行识别准确度、精度和速度均较高,识别正确率约为92.36%,平均航向偏差为0.31°、标准差为2.55°,平均识别速度约80.25 ms/帧;经目标跟踪后,航向角和横向位置估计的标准差分别为2.62°和0.043 m、较无跟踪状态分别减小22.94%和10.42%,作物行中心线的方位估计精度进一步提高。研究成果可为导航系统提供连续、稳定的作物行导引参数。  相似文献   

种子动态图像自动分割与标记技术研究   总被引：7，自引：0，他引：7  

李伟  林家春  毛恩荣 《农业机械学报》2004,35(2):76-79,95

根据系统实时检测要求 ,研究了基于自动阈值选取的种子图像分割技术 ,采取固定阈值分割与基于迭代方式的最优阈值选取相结合的方法对图像进行分割处理。根据区域内部像素具有灰度相似性 ,将不同的区域赋予不同的标记 ,达到了种子识别的目的 ,同时识别出系统标记与种子目标 ,并进行了定位参数计算。给出的理论分析与计算方法 ,经过大量试验验证 ,已应用于检测试验台中 ,粒距检测误差小于± 2 m m,满足系统实时检测技术要求。  相似文献   

可视化技术在虚拟圆锥螺纹量规研究中的应用     

袁文桥  毛恩荣  苏永昌 《中国农业大学学报》2000,5(2):83-86

介绍了虚拟量规的要概念和特点，结合可视化技术的发展，研究了如何建立量规的几何模型，将可视化技术应用于虚拟量规的设计中，并给出了部分已经完成的实例。  相似文献   

基于新国标的机动车安全技术性能全自动检测系统     

顾文艳  毛恩荣 《中国农业大学学报》2000,5(4):109-112

开发了一种基于新的机动车安全技术性能全自动检测系统、该系统实现了检测过程的自动化,具有较高的检测效率,具有结果查询、复制、统计、打印、传感器标定,设备检定,自检、系统设置和帮助等功能。  相似文献   

ADAMS、Pro/E和ANSYS间数据的自动传输技术     

汤修映  肖丹  刘岭  刘川  毛恩荣 《农业机械学报》2011,42(6):193-197

采用插件程序设计、顺序和循环流程控制方法,以机械系统动力学分析软件ADAMS、三维参数化造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS为平台,提出了一种以动力学分析软件ADAMS为核心的自动化接口数据转换方法.利用软件的二次开发技术以及VC++语言开发了一套专用接口软件.最后通过东方红-1604型拖拉机转向机构的设计分析进行了仿真试验验证.试验证明,拖拉机轮胎的侧滑特性可用于描述拖拉机的转向性能,分析过程中所涉及的相关数据信息可以在ADAMS、Pro/E和ANSYS软件间自动无损传输.该方法可有效解决大型工程设计软件协同仿真过程中的数据信息自动传输问题,为复杂机械系统的设计分析提供了一种自动、高效而可靠的解决方案.  相似文献   

基于ADAMS的丘陵山地小型玉米收获机仿真   总被引：5，自引：0，他引：5  

杜岳峰  朱忠祥  毛恩荣  宋正河  高建民  朱孔贵 《农业机械学报》2011,42(Z1):1-5

对某小型玉米收获机的整车性能进行了研究。将在Pro/E中建立的整机三维模型导入UG中进行了布尔和运算,减少约束,简化模型。运用ADAMS建立了虚拟样机模型,通过平路上的实车试验验证了所建仿真模型满足虚拟试验要求。利用虚拟样机模型测试了整机的临界侧倾角度和最大爬坡坡度,从而避免了在危险条件下的实车试验。同时利用虚拟样机模型和车辆圆锥指数分析了机器在松软地面上的通过性能。  相似文献   

基于倾角传感器的拖拉机悬挂机组耕深自动测量方法   总被引：8，自引：4，他引：4  

谢斌  李皓  朱忠祥  毛恩荣 《农业工程学报》2013,29(4):15-21

在拖拉机悬挂机组耕深自动控制系统中,位置测量具有重要的作用,该文提出了一种基于倾角传感器自动测量农机具耕深的方法。通过检测提升臂的水平倾角变化,由悬挂机构几何关系和倾角传感器输出特性推导出耕深值与测量电压值之间的线性关系并换算得到实际耕深。与其他传感方式相比,该方法具有封装小、集成度高、安装和维护方便、标定易操作的特点,测量综合精度为±1.4mm;虚拟终端显示装置可直观反映耕作过程中耕深控制的实时状况,为操作者提供有效的判断依据。田间试验结果表明,耕深稳定在-200mm时的标准差为8.19,低于五轮仪测量方式,测量稳定;耕深从-100mm下降到-200mm时响应时间为3.5s,少于五轮仪测量方式,动态特性更好;耕深稳定性变异系数为3.34%,满足农艺要求。论文提出的耕深测量方法、显示界面和自动控制系统对拖拉机设计具有一定的参考意义。  相似文献   

基于电磁机械耦合再生制动系统的ABS控制     

张忠富  王国业  毛恩荣  张延立  张露  何畅然 《农业机械学报》2016,47(2):323-329

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(EMCB),进行了动力学分析和耦合机理研究;针对目前传统ABS离散开关控制的不足,基于EMCB系统和模糊自适应滑模控制提出了一种连续状态控制的ABS控制策略,以对接路面下的车辆直行制动工况和低附路面下的弯道制动工况为例,对车轮滑移率、制动能回收率、制动稳定性等进行了仿真分析。研究结果表明,所提出的ABS控制策略具有良好的响应性、鲁棒性和滑移率控制性能,既保证了制动稳定性和制动效能,又提高了制动能回收率,有效增加了电动汽车的续驶里程。  相似文献   

GNSS/MIMU/DR的农业机械组合导航定位方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘进一  杜岳峰  张硕  朱忠祥  毛恩荣  陈雨 《农业机械学报》2016,47(S1):1-7

为解决实际农田环境中农业机械自动导航系统的位姿信息易受跟踪卫星数动态变化、天线遮挡、数据传输错误等因素影响,造成定位精度和稳定性变差的问题,采用全球导航卫星系统（GNSS）、微机械惯性测量单元（MIMU）及航位推算（DR）相融合的组合导航定位系统,建立了农业机械两轮运动学定位模型,针对系统状态噪声不稳定的因素,提出了一种根据当前估计值与预测值的偏差自适应地调节系统状态协方差阵的扩展卡尔曼滤波算法,并分别基于静止状态和直线导轨运动状态进行了试验验证。试验结果表明,在静止状态和直线导轨运动状态下,采用自适应滤波算法的航向角平均值绝对偏差分别为0.0014°、0.0245°,标准差分别为0.0474°、0.2511°;位置距离平均偏差分别为0.0037m、0.0076m,标准差分别为0.0010m、0.0044m,与固定值滤波算法相比,自适应滤波算法的各项评价指标得到了明显改善,进一步验证了算法改进的必要性和优越性。  相似文献   

履带式联合收割机传动系设计知识库构建     

毕淑琴  宋正河  金晓萍  朱忠祥  毛恩荣 《农业工程》2013,3(3):94-98

履带式联合收割机具有越障性好,对松软、潮湿土壤作业适应性强,侧向稳定性好等诸多优点,而传动系的设计在履带式联合收割机产品开发中占有重要地位。该文基于知识工程技术,提出了适用于履带式联合收割机传动系设计的知识获取与分类方法,将传动系设计知识分为公式类、参数类、选型类、表格类和图形类。根据传动系设计知识具有因果关系明确、结构鲜明等特点,采用产生式和框架式知识表示方法分别对设计知识进行了表示。依据知识的分类,提出了设计知识的存储方式。在此基础上,构建了履带式联合收割机传动系设计知识库,并基于Visual Studio 2008平台开发了知识库管理系统。应用所开发的知识库,设计开发人员可以快速地设计出履带式联合收割机新产品的原型,缩短设计周期,节约设计成本,提高设计效率。   相似文献