科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为提高联合收获机无人驾驶导航路径的精度，本文提出一种基于激光雷达的作物收获导航线实时提取方法。搭建点云数据采集系统，利用平面拟合法确定激光雷达安装高度和安装角度。利用三维激光雷达扫描收获机前方作物的点云数据，结合IMU惯性传感器反馈的姿态信息，实现作物点云数据从激光雷达坐标系到车体坐标系的变换。基于激光雷达扫描视场角、安装高度和安装角度获取感兴趣区域(ROI)的坐标，并对感兴趣区域进行直通滤波和统计滤波，去除灰尘、秸秆粉末等噪声的影响，以实现点云数据无效点和离群点的剔除。提出一种基于栅格八邻域高程差的作物收获导航线快速识别算法，以点云栅格化后在Z轴方向上的坐标值作为检测依据，定义某一栅格与其8个相邻栅格在Z轴坐标上的差值为高程差，遍历栅格并根据设定阈值进行比较判断，实现收获边界点的有效提取。采用最小二乘算法进行收获边界点的拟合，实现田间作业过程中作物收获导航线动态提取。田间试验表明，该方法具有较好的鲁棒性，能在作物稀缺、杂草较多等情况下保持较高的准确性，其中前进方向偏差角平均值为0.872°,割台横向偏差为0.104 m,收获导航线准确率为93.5%,可为联合收获机工作提供辅助导航，提高无人驾驶的准确率。
- 单位
