基于激光雷达的农机导航方法、系统、农机及可读介质技术方案

本发明专利技术涉及农机导航领域，尤其涉及基于激光雷达的农机导航方法、系统、农机及可读介质。基于激光雷达的农机导航方法，包括：基于第一环境检测数据得到第一路线规划数据；驱动农机按照第一路线规划数据进行田间作业，并实时获取第二检测数据，所述第二检测数据包括第二图像数据、第二定位数据和雷达数据；基于所述第二定位数据在所述第一环境检测数据上匹配对应的第三图像数据，并结合所述第二图像数据以及所述雷达数据实时矫正农机前进路线。使农机按照第一路线规划数据进行田间作业，并实时检测二第二检测数据，基于所述第二检测数据实时调整农机的前进路线，既适应了田间作业的大方向线路规划，同时还在农机工作过程中，进行微调。调。调。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的农机导航方法、系统、农机及可读介质


[0001]本专利技术涉及农机导航领域，尤其涉及基于激光雷达的农机导航方法、系统、农机及可读介质。

技术介绍

[0002]随着GPS技术的民用和北斗卫星定位技术的成熟，中国的精细化农业发展迅速，其中农业机械装置的智能化和自动化属于精细化农业的执行端，能够保障精细化农业的实现，农机的自动化导航技术可以提高作业精度和效率。
[0003]目前农机的自动化导航技术主要涉及到三个方面，第一方面是关于农机位姿估计，一般是采用全球卫星定位系统进行精准定位，比如说北斗、GPS、GLONASS等定位系统提供的定位信息。第二方面是先预设预定轨迹，进而根据预定轨迹完成农机的路径跟踪。第三方面是涉及到障碍物检测和运动决策，比如说遇到障碍物时农机会自动绕行或者停止前进，通常采用激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器、视觉传感器等检测障碍物。
[0004]但是，在实际的农机作业中，由于田间地块往往不平整、以及地块也并非是规则的矩形，导致农机在工作过程中，经常出现压苗的情况发生，甚至农机无法进行自动导航作业。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供基于激光雷达的农机导航方法、系统、农机及可读介质，使农机能够使用更多的地块特征进行自动导航工作，并减少压苗的情况发生。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0007]一方面，本专利技术提供一种基于激光雷达的农机导航方法，包括：
[0008]基于第一环境检测数据得到第一路线规划数据；所述第一环境检测数据通过无人机获得，包括多个第一定位数据、以及分别对应多个第一定位数据的多个第一图像数据；
[0009]驱动农机按照第一路线规划数据进行田间作业，并实时获取第二检测数据，所述第二检测数据包括第二图像数据、第二定位数据和雷达数据；
[0010]基于所述第二定位数据在所述第一环境检测数据上匹配对应的第三图像数据，并结合所述第二图像数据以及所述雷达数据实时矫正农机前进路线。
[0011]进一步的，所述第一路线规划数据生成过程包括：
[0012]驱动无人机按照预定路线飞行，并间隔第一预定时间获取一次所述第一环境检测数据；
[0013]按照时间数据，将通过所述第一环境检测数据生成田间图像；其中，通过第一识别模型对每张所述第一图像数据继续识别得到对应的第一苗带图像；
[0014]同时获取农机的宽度数据，并基于所述宽度数据以及所述田间图像数据得到所述第一路线规划数据。
[0015]进一步的，矫正农机前进路线的过程包括：
[0016]基于第一识别模型对第三图像数据进行识别得到第一苗带图像，基于第二识别模型对所述第二图像数据进行识别得到对应的第二苗带图像，根据所述第一苗带图像以及所述第二苗带图像确定当前线路是否准确；所述第三图像数据为基于所述第二定位数据在所述田间图像上得到；
[0017]若准确，则在所述雷达数据中得到对应所述第二苗带图像的点云数据；
[0018]获取农机姿态数据，并结合所述第二苗带图像和所述点云数据判定当前农机是否有压苗风险，若有则调整前进方向，实现实时矫正农机前进路线。
[0019]进一步的，当连续多个时间点均检测到农机存在压苗风险，在对外发出示警信息，并停止农机运行或指示用户手动操作。
[0020]进一步的，所述农机姿态数据获取过程包括：
[0021]获取第一标记的第一位置信息以及第二标记的第二位置信息；其中，所述第一标记和第二标记分别放置在所述农机的中轴线上的第一预定位置和第二预定位置；
[0022]确定连接第一位置信息和第二位置信息的直线是否与所述第二苗带图像对应的点云数据的拟合直线平行或是与其拟合曲线的切线相平行，若是则无压苗风险，否则存在压苗风险。
[0023]进一步的，在生成所述第一路线规划数据前，还使用第三识别模型对所有的所述第一图像数据进行风险性识别，得到田间的风险数据；所述风险数据包括无障碍数据、有障碍物风险；
[0024]其中，若是所述风险数据为无障碍数据，则正常生成所述第一路线规划数据；
[0025]若是所述风险数据为有障碍物风险，则标定障碍物信息，并提示以及指引用户排除对应的障碍物。
[0026]另一方面，本专利技术提供一种农机导航系统，包括：
[0027]第一路线规划模块，用于基于第一环境检测数据得到第一路线规划数据；所述第一环境检测数据通过无人机获得，包括多个第一定位数据、以及分别对应多个第一定位数据的多个第一图像数据；所述无人机包括用于获取第一环境数据的第一环境检测模块；
[0028]第二环境检测模块，用于检测得到第二检测数据；所述第二检测数据包括第二图像数据、第二定位数据和雷达数据；
[0029]处理模块，用于驱动农机按照第一路线规划数据进行田间作业，并实时获取第二检测数据，通过所述第二定位数据在所述第一路线规划数据上匹配对应的第一图像数据，并结合所述第二图像数据以及所述雷达数据实时矫正农机前进路线。
[0030]进一步的，矫正农机前进路线的过程包括：
[0031]基于第一识别模型对对应第二定位数据的第一图像数据进行识别得到第一苗带图像，基于第二识别模型对所述第二图像数据进行识别得到对应的第二苗带图像，根据所述第一苗带图像以及所述第二苗带图像确定当前线路是否准确；
[0032]若准确，则在所述雷达数据中得到对应所述第二苗带图像的点云数据；
[0033]获取农机姿态数据，并结合所述第二苗带图像和所述点云数据判定当前农机是否有压苗风险，若有则调整前进方向，实现实时矫正农机前进路线。
[0034]另一方面，本专利技术提供一种农机，包括：
[0035]存储器，存储有计算机程序；
[0036]处理器，执行所述计算机程序时，实现前述任一所述的基于激光雷达的农机导航方法。
[0037]另一方面，本专利技术提供一种计算机可读介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一所述的基于激光雷达的农机导航方法。
[0038]相较于现有技术，本专利技术提供的基于激光雷达的农机导航方法、系统、农机及可读介质，具有以下有益效果：
[0039]使用本专利技术提供的基于激光雷达的农机导航方法，针对目标地块首先基于无人机进行第一次环境数据检测，进而得到第一路线规划数据，使农机按照第一路线规划数据进行田间作业，并实时检测二第二检测数据，基于所述第二检测数据实时调整农机的前进路线，既适应了田间作业的大方向线路规划，同时还在农机工作过程中，进行微调，能够适应更多的田间地块工作。
附图说明
[0040]图1是本专利技术提供的基于激光雷达的农机导航方法的流程图。
[0041]图2是本专利技术提供的农机控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的农机导航方法，其特征在于，包括：基于第一环境检测数据得到第一路线规划数据；所述第一环境检测数据通过无人机获得，包括多个第一定位数据、以及分别对应多个第一定位数据的多个第一图像数据；驱动农机按照第一路线规划数据进行田间作业，并实时获取第二检测数据，所述第二检测数据包括第二图像数据、第二定位数据和雷达数据；基于所述第二定位数据在所述第一环境检测数据上匹配对应的第三图像数据，并结合所述第二图像数据以及所述雷达数据实时矫正农机前进路线。2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的农机导航方法，其特征在于，所述第一路线规划数据生成过程包括：驱动无人机按照预定路线飞行，并间隔第一预定时间获取一次所述第一环境检测数据；按照时间数据，将通过所述第一环境检测数据生成田间图像；其中，通过第一识别模型对每张所述第一图像数据继续识别得到对应的第一苗带图像；同时获取农机的宽度数据，并基于所述宽度数据以及所述田间图像数据得到所述第一路线规划数据。3.根据权利要求2所述的基于激光雷达的农机导航方法，其特征在于，矫正农机前进路线的过程包括：基于第一识别模型对第三图像数据进行识别得到第一苗带图像，基于第二识别模型对所述第二图像数据进行识别得到对应的第二苗带图像，根据所述第一苗带图像以及所述第二苗带图像确定当前线路是否准确；所述第三图像数据为基于所述第二定位数据在所述田间图像上得到；若准确，则在所述雷达数据中得到对应所述第二苗带图像的点云数据；获取农机姿态数据，并结合所述第二苗带图像和所述点云数据判定当前农机是否有压苗风险，若有则调整前进方向，实现实时矫正农机前进路线。4.根据权利要求3所述的基于激光雷达的农机导航方法，其特征在于，当连续多个时间点均检测到农机存在压苗风险，在对外发出示警信息，并停止农机运行或指示用户手动操作。5.根据权利要求3所述的基于激光雷达的农机导航方法，其特征在于，所述农机姿态数据获取过程包括：获取第一标记的第一位置信息以及第二标记的第二位置信息；其中，所述第一标记和第二标记分别放置在所述农机的中轴线上的第一预定位置和第二预定位置；确定连接第一位置信息和第二位置信息的直线是否与所述第二苗带图像对应的点云数据的拟合直...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐新文，
申请(专利权)人：湖南朗国视觉识别研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：