基于Harris和卡尔曼滤波的农业机器人田间稳像算法     

王杰  经俊森  陈正伟  徐照胜  王少平 《农业机械学报》2023,54(1):30-36，53

针对田间颠簸环境影响农业机器人采集实时稳定图像问题，提出了基于Harris和卡尔曼滤波的农业机器人田间稳像算法。首先，利用摄像头获取田间抖动视频图像序列，进行图像子区域划分并计算各区域灰度均方差，进而确定各区域Harris角点阈值；通过自适应角点阈值设置，增加角点距离约束，完成图像角点检测。然后，对检测出的角点进行光流跟踪，计算出帧间运动估计参数。最后，利用自适应卡尔曼滤波算法对运动估计参数进行平滑操作并动态调整滤波平滑性能，获得精确运动估计矢量。测试结果表明，改进后的Harris角点检测算法区域平均分布标准差减小；自适应卡尔曼滤波算法在保证平滑随机运动前提下，跟踪主动运动性能平均提升30.75个百分点；稳像后的图像峰间信噪比提升15.93%,单帧处理时间为25.66 ms,满足农业机器人30 f/s高速图像采集时同步稳像对实时性要求。  相似文献   

MEMS传感器融合技术在农业工程的应用与前景     

黎永键  赵祚喜  关伟 《农业装备技术》2020,46(2)

在农业工程领域,MEMS惯性传感器融合是提高控制系统性能和实现农业机械智能化控制的重要技术手段。首先介绍了MEMS惯性传感器的分类及测量原理,并分析了实现传感器融合的主要技术方法。在此基础上,阐述了基于MEMS惯性传感器的农业导航系统研究内容和现状。最后,总结了该技术在农业工程领域的应用前景。  相似文献   

基于遥感数据同化的土壤含盐量估算方法     

张智韬  黄小鱼  陈钦达  张珺锐  台翔  韩佳 《农业机械学报》2022,53(7):197-207

为探究同化遥感数据对监测区域尺度土壤含盐量时空信息的适用性,以河套灌区沙壕渠灌域为研究区,以高分一号卫星影像为数据源,通过灰度关联法筛选光谱指数,采用岭回归法构建不同深度的土壤含盐量反演模型,使用集合卡尔曼滤波同化算法将遥感数据应用于HYDRUS-1D模型中,开展区域尺度不同深度土壤含盐量的同化研究。结果表明,基于不同深度土壤含盐量的岭回归法模型,其R²均在0.64以上,RE为0.14～0.22,反演精度较高,得到的反演值较为准确;在单点尺度上,与模拟值、反演值相比,同化值更接近实测值,其EFF为0.84～0.93,NER为0.61～0.73,均为正数,且RMSE降低到0.006%～0.011%,提高了HYDRUS-1D模型模拟精度;在区域尺度上,不同深度同化值的r均为0.94以上,NER为0.61以上,优于模拟值和反演值,且同化精度随着深度的增加而降低。本文基于遥感数据和HYDRUS-1D模型的集合卡尔曼滤波同化研究,提高了土壤含盐量的模拟精度,对提高监测区域尺度土壤含盐量时空信息的精度具有一定的参考价值。  相似文献   

温室作业机具室内定位方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王新  许苗  张京开  刘旺  李为为  王书茂 《农业机械学报》2017,48(1):21-28，13

针对农机具在温室大棚内的定位、作业轨迹跟踪及作业面积核算需求,提出一种基于多源数据融合理论的温室机具室内定位优化算法。首先根据惯性导航测量技术预估被测目标定位初值,再利用无线RSSI测距技术使用加权质心算法获得定位测量结果,利用卡尔曼滤波算法进行定位信息最优化计算,以消除基于单一测量技术存在数据漂移、测试信号受遮挡、电磁干扰造成的误差,获得准确的定位信息,进而实现作业轨迹的实时跟踪以及作业面积的有效核算。在Matlab仿真分析中,首先建立定位算法评价指标以便于定位效果评估,通过仿真计算得出:基于多源数据融合的优化定位算法的定位精度及稳定性均优于单一无线RSSI室内定位算法。温室大棚田间试验的实际测试结果表明,室内定位精度不大于0.125 m,定位误差小于0.4%,能够较好地满足温室内作业机具的定位及作业轨迹实时获取与监测的需求。  相似文献   

基于Kinect动态手势识别的机械臂实时位姿控制系统   总被引：1，自引：0，他引：1  

倪涛  赵泳嘉  张红彦  刘香福  黄玲涛 《农业机械学报》2017,48(10):417-423

基于Kinect动态手势识别达到实时控制机械臂末端位姿的效果。位置控制信息的获取采用Kinect计算手部4个关节点在控制中的位置变动,数据噪声在控制中易引起机械臂误动作和运动振动等问题,为了避免噪声对实时控制的不利影响,采用卡尔曼滤波跟踪降噪。姿势控制信息通过采集手部点云经滤波处理后应用最小二乘拟合的方式获取掌心所在平面,运用迭代器降噪处理。系统通过对手部位置和姿势信息的整合、手势到机械臂空间坐标映射及运动学求解来实时控制机械臂末端位姿。实验结果证明,手势控制系统满足控制要求,简单、易于操作,机械臂实时响应速度快、运动准确。  相似文献   

基于红外差频的人眼识别及跟踪的研究     

曹永  王玉林  张鲁邹 《农业装备与车辆工程》2010,(8):19-21

本文介绍了一种基于红外光源得到的明暗瞳孔图像做差的人眼检测及跟踪方法,应用于疲劳驾驶检测系统。利用DSP芯片来控制红外光源,获取实时图像。采用差分图像进行人眼瞳孔图像的定位检测,利用卡尔曼滤波法跟踪人眼,以适时检测眼睛的开闭状态。该方法具有准确、快速、全天候且对驾驶员无干扰等优点。  相似文献   

基于MS-IMMIKF的MEMS陀螺输出信号消噪处理   总被引：1，自引：0，他引：1  

孟红波  王昌明  张爱军  包建东  何博侠 《农业机械学报》2016,47(5):372-379

陀螺用于感知稳定平台相对于惯性空间的角速率,进而得到稳定平台在惯性空间的姿态,通过反馈稳定平台伺服控制机构相应的控制量来实现对稳定平台的稳定控制。通过分析陀螺随机误差对稳定平台精度影响,提出了一种新的陀螺随机漂移处理方法。首先针对机动跟踪领域的Singer模型中人为设定机动频率α的不合理性,对机动频率α进行在线估计,提出基于Modified Singer(MS)模型直接对陀螺输出进行建模的方法;在此基础上建立基于交互式多模型(IMM)的改进卡尔曼滤波算法(MS-IMMIKF)对陀螺输出随机误差进行处理,并对交互式多模型的改进卡尔曼滤波(IKF)进行理论分析和推导;通过数值仿真分析和稳定平台中某型号陀螺试验验证和仿真计算得出,静态滤波后均方根误差达到0.022 7°/s,证明了该方法对陀螺漂移处理的有效性与可行性;最后通过稳定平台动静态稳定试验表明,MS-IMMIKF滤波算法对提高稳定平台精度有效且实用。  相似文献   

玉米中耕变量施肥作业面积计算方法研究     

陈浩  王熙  王新忠  庄卫东 《黑龙江八一农垦大学学报》2020,32(5):90-94,107

  相似文献   

基于RTK-BDS的果园农用车辆自主导航系统研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭成洋  张硕  赵健  陈军 《农机化研究》2020,42(8)

根据果园农用车辆作业需求,设计了一种基于RTK-BDS的自动导航控制系统。利用卡尔曼滤波技术提高了RTK-BDS在果园应用中的定位精度,同时将模糊控制与纯追踪模型相结合,设计了果园农用车辆直线跟踪导航控制器,并进行了追踪仿真和田间试验。结果表明:当果园农用车辆前进速度为0.5m/s时,最大横向误差不大于0.086m,平均误差不大于0.036m。  相似文献   

卡尔曼滤波技术在汽车故障解码器中的应用研究     

郭秀丽  陆怀民 《林业机械与木工设备》2010,38(10)

目前常用的汽车故障解码器不能诊断故障码不出现的各类故障,为了扩展解码器的诊断功能,提出了一种利用基于模糊自适应卡尔曼滤波的径向基函数神经网络处理解码器数据流的新方法.该方法通过MATLAB软件与ACCESS数据库相结合编制故障诊断程序,可实现汽车电喷发动机无故障码的故障诊断.同时,还将基于模糊自适应卡尔曼滤波的径向基函数网络与BP网络进行了比较.结果表明,基于模糊自适应卡尔曼滤波的径向基函数神经网络诊断速度快且准确,更适合用于故障诊断,如果将本研究所编制的程序固化到解码器中,将会使其进一步向智能化方向发展.  相似文献