基于位姿状态的林区道路视觉导航

作者：颜松; 姚立健^*; 曾松伟; 王露露; 柴善鹏

来源：林业工程学报, 2021, 6(01): 163-170.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202006018

• 机器视觉
• 位姿计算
• 自动导航
• 林区道路
• 色差通道
• 二维Otsu

在森林抚育中,为实现林区车辆的精确自主导航,提出一种基于位姿状态的林区道路视觉导航方法。根据林区道路的特点,采用统计学原理选取合适的色差备选通道,利用二维Otsu原理初步分离道路和背景区域,依据真阳率和假阳率定量评价方法选取2B-G为最佳色差通道,因此采用基于2B-G通道的二维Otsu图像分割方法。分析了道路的左右边缘特征,建立基于边缘不完整的位姿状态获取示意图,将选定的道路区域分块求取中心点,计算出试验平台的位姿信息。同时,引入误差校正模型对位姿计算值进行修正,最后选取纯追踪导航方法进行实车试验。试验结果表明,在机器视觉系统引导下,试验平台在不同状态下均能较好地收敛至期望导航线。当速度为0.5 m/s时,在3种初始状态下进行直线导航试验,其全程平均横向偏差为4.6～5.9 cm,平均航向偏差为3.5°～4.0°,稳态航向偏差为1.9°～2.4°,稳态横向偏差为1.6～2.7 cm,试验平台沿林区期望导航线自主行驶的平均相对误差均值为5.2%,说明导航质量具有较好的鲁棒性,满足林区自主导航的作业要求。

• 单位
  浙江农林大学