本申请公开了一种农机作业的工作状态监测方法及装置，该方法包括：实时获取农机在作业过程中的作业坐标点，以确定包括已获取作业坐标点的第一集合；提取所述第一集合的边界，并确定所述边界中的凹点，以将包括凹点的各凹多边形分割为凸多边形；基于各凸多边形对应的顶点，将所述第一集合中的各作业坐标点进行分类，以得到多个包括对应分类后作业坐标点的第二集合；基于各第二集合分别构建对应的三角网，并基于各三角网的面积确定所述农机的作业面积；基于所述作业面积监测所述农机作业的工作状态。作状态。作状态。
【技术实现步骤摘要】
农机作业的工作状态监测方法及装置
[0001]本申请涉及农业机械
，尤其涉及一种农机作业的工作状态监测方法及装置。
技术介绍
[0002]农机，即农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械广泛用于农田建设、土壤耕作、种植和施肥、农田排灌、作物收获等各个方面。
[0003]随着科技的发展，各种自动化或无人驾驶的智能农机也得到广泛应用，通过结合农机作业的农田的尺寸和农机参数等，可提前规划农机作业的路径并控制农机自动执行。然而在农机作业过程中，预先规划可能存在不足，导致不能很好地匹配实际作业情况。
[0004]如何在农机作业过程中了解农机作业的工作状态，从而为作业的优化提供条件是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的是提供一种农机作业的工作状态监测方法及装置，用以解决农机作业规划存在的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本说明书是这样实现的：
[0007]第一方面，提供了一种农机作业的工作状态监测方法，包括：
[0008]实时获取农机在作业过程中的作业坐标点，以确定包括已获取作业坐标点的第一集合；
[0009]提取所述第一集合的边界，并确定所述边界中的凹点，以将包括凹点的各凹多边形分割为凸多边形；
[0010]基于各凸多边形对应的顶点，将所述第一集合中的各作业坐标点进行分类，以得到多个包括对应分类后作业坐标点的第二集合；
[0011]基于各第二集合分别构建对应的三角网，并基于各三角网的面积确定所述农机的作业面积；
[0012]基于所述作业面积监测所述农机作业的工作状态。
[0013]可选的，实时获取农机在作业过程中的作业坐标点，以确定包括已获取作业坐标点的第一集合，包括：
[0014]通过设置在所述农机上的GPS数据采集设备，实时采集所述农机的导航定位坐标点，所述导航定位坐标点包括所述农机在目标作业点的经纬度坐标和方向角；
[0015]将各作业点的经纬度坐标转换为平面直角坐标系的二维坐标；
[0016]基于各作业点对应的二维坐标，确定所述第一集合。
[0017]可选的，所述将各作业点的经纬度坐标转换为平面直角坐标系的二维坐标之后，还包括：
[0018]基于各作业点对应的二维坐标、方向角和所述农机的作业幅宽，扩充出位于所述农机作业幅宽区域的多个扩充二维坐标，其中作业点的二维坐标反应所述农机的位置，多个扩充二维坐标反应所述农机所占的横向宽度；
[0019]所述基于各作业点对应的二维坐标，确定所述第一集合，包括：
[0020]基于各作业点对应的二维坐标和扩充二维坐标，确定所述第一集合。
[0021]可选的，提取所述第一集合的边界，包括：
[0022]在所述农机从开始作业到首次经历转弯之前的第一作业时长内，基于Alpha Shapes边界提取函数和所述第一集合对应作业点的二维坐标、第一收缩因子提取所述第一集合的边界；
[0023]在所述农机首次经历转弯之后，基于Alpha Shapes边界提取函数和所述第一集合对应作业点的二维坐标、第二收缩因子提取所述第一集合的边界，所述第二收缩因子大于所述第一收缩因子；
[0024]其中，Alpha Shapes边界提取函数为boundary(x,y,s)，参数x和参数y分别对应作业点的二维坐标，参数s表示收缩因子。
[0025]可选的，根据以下步骤确定所述第二收缩因子：
[0026]确定所述农机在首次经历转弯之后当前作业过程中所述第一集合包括的作业坐标点的第一数量；
[0027]确定所述第一作业时长内，所述第一集合包括的作业坐标点的第二数量；
[0028]基于所述第一数量和所述第二数量，确定所述第二收缩因子。
[0029]可选的，确定所述边界中的凹点，包括：
[0030]对所述边界的各顶点进行遍历；
[0031]将当前遍历的第i个顶点平移至平面直角坐标系的原点；
[0032]旋转所述边界使得第i+1个顶点处于所述平面直角坐标系的x轴正半轴上；
[0033]在第i+1个顶点满足下述公式的情况下，确定所述第i+1个顶点为所述边界中的凹点：
[0034]y
i+k
＜0 k＝2，3，4，...，[0.01m]+1，
[0035][0036]其中，m表示所述边界的各顶点的数量，θ表示第i+1个顶点与第i+k个顶点之间的平滑角度。
[0037]可选的，将包括凹点的各凹多边形分割为凸多边形，包括：
[0038]将确定为凹点的所述第i+1个顶点设定为第一分割点；
[0039]通过从所述第i+1个顶点开始向后遍历，确定第一个处于所述平面直角坐标系的y轴正半轴上的顶点并设定所述顶点为第二分割点；
[0040]连接所述第一分割点和所述第二分割点以构成分割线；
[0041]通过所述分割线，对包括所述第i+1个顶点的凹多边形进行分割。
[0042]可选的，基于各凸多边形对应的顶点，将所述第一集合中的各作业坐标点进行分类，以得到多个包括对应分类后作业坐标点的第二集合，包括：
[0043]将各凸多边形对应的顶点和所述第一集合中的各作业坐标点依次输入inpolygon
函数，以确定位于各闭合凸多边形内的作业坐标点，一个凸多边形对应的各顶点构成一个闭合凸多边形；
[0044]通过汇总位于相同闭合凸多边形内的各作业坐标点，得到一个对应的第二集合。
[0045]可选的，所述基于各第二集合分别构建对应的三角网，并基于各三角网的面积确定所述农机的作业面积，包括：
[0046]基于Bowyer
‑
Wastson函数和各第二集合中的作业坐标点，依次构建每个第二集合对应的三角网；
[0047]分别计算各三角网中包括的三角形的面积；
[0048]通过对各三角网中包括的三角形的面积进行求和，得到所述农机的作业面积。
[0049]第二方面，提供了一种农机作业的工作状态监测装置，包括存储器和与所述存储器电连接的处理器，所述存储器存储有可在所述处理器运行的计算机程序，该计算机程序被该处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
[0050]在本申请实施例中，通过实时获取农机在作业过程中的作业坐标点，以确定包括已获取作业坐标点的第一集合；提取所述第一集合的边界，并确定所述边界中的凹点，以将包括凹点的各凹多边形分割为凸多边形；基于各凸多边形对应的顶点，将所述第一集合中的各作业坐标点进行分类，以得到多个包括对应分类后作业坐标点的第二集合；基于各第二集合分别构建对应的三角网，并基于各三角网的面积确定所述农机的作业面积；基于所述作业面积监测所述农机作业的工作状态，由此可以基于农机当前时刻的作业轨迹坐标点构建的三角网，并基于三角网的三角剖分计算农机的作业面积，构建三角网的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种农机作业的工作状态监测方法，其特征在于，包括：实时获取农机在作业过程中的作业坐标点，以确定包括已获取作业坐标点的第一集合；提取所述第一集合的边界，并确定所述边界中的凹点，以将包括凹点的各凹多边形分割为凸多边形；基于各凸多边形对应的顶点，将所述第一集合中的各作业坐标点进行分类，以得到多个包括对应分类后作业坐标点的第二集合；基于各第二集合分别构建对应的三角网，并基于各三角网的面积确定所述农机的作业面积；基于所述作业面积监测所述农机作业的工作状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，实时获取农机在作业过程中的作业坐标点，以确定包括已获取作业坐标点的第一集合，包括：通过设置在所述农机上的GPS数据采集设备，实时采集所述农机的导航定位坐标点，所述导航定位坐标点包括所述农机在目标作业点的经纬度坐标和方向角；将各作业点的经纬度坐标转换为平面直角坐标系的二维坐标；基于各作业点对应的二维坐标，确定所述第一集合。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将各作业点的经纬度坐标转换为平面直角坐标系的二维坐标之后，还包括：基于各作业点对应的二维坐标、方向角和所述农机的作业幅宽，扩充出位于所述农机作业幅宽区域的多个扩充二维坐标，其中作业点的二维坐标反应所述农机的位置，多个扩充二维坐标反应所述农机所占的横向宽度；所述基于各作业点对应的二维坐标，确定所述第一集合，包括：基于各作业点对应的二维坐标和扩充二维坐标，确定所述第一集合。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，提取所述第一集合的边界，包括：在所述农机从开始作业到首次经历转弯之前的第一作业时长内，基于Alpha Shapes边界提取函数和所述第一集合对应作业点的二维坐标、第一收缩因子提取所述第一集合的边界；在所述农机首次经历转弯之后，基于Alpha Shapes边界提取函数和所述第一集合对应作业点的二维坐标、第二收缩因子提取所述第一集合的边界，所述第二收缩因子大于所述第一收缩因子；其中，Alpha Shapes边界提取函数为boundary(x,y,s)，参数x和参数y分别对应作业点的二维坐标，参数s表示收缩因子。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据以下步骤确定所述第二收缩因子：确定所述农机在首次经历转弯之后当前作业过程中所述第一集合包括的作业坐标点的第一数量；确定所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐立鸿，陈戎泉，江文祥，袁洪良，苏郁，郭锐，
申请(专利权)人：中移成都信息通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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