一种自走式顺垄变向方法技术

本发明专利技术提供了一种自走式顺垄变向方法，属于农业技术领域，该自走式顺垄变向方法为在移栽机的前后两侧分别设置液压支架，液压支架用于调节受力改变移栽机的方向；在移栽机的前侧设置方向测定系统，用于监测移栽机前侧垄的方向变化；将方向测定系统与液压支架电连接，通过方向测定系统监测的方向改变角度及距离调节液压之间的压力，用于调节移栽机的方向；方向测定系统包括图像拍摄装置、定位雷达装置、激光测距装置、姿态采集装置、安全管控装置以及方向测定终端；该方法能够解决现有移栽机只能沿一个方向移动，不能跟随垄方向的改变而改变，导致农业生产中的能耗和工作强度增加的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种自走式顺垄变向方法


[0001]本专利技术属于农业
，具体而言，涉及一种自走式顺垄变向方法。

技术介绍

[0002]顺垄种植是一种高效、省时、省力的种植方式，其优点在于:有效利用空间，增加种植面积；可以使排水、通风和日照更为合理；减少了田间作业的难度和耗时；有利于种植的机械化和精细化，有助于农作物种植产量的提高。
[0003]顺垄变向是一种农业耕作技术，指的是在耕作过程中沿着垄向前行驶，当耕作到一定距离时，将耕具隔行旋转180度，形成一条新的耕作行驶路径。通过顺垄变向，可以在不增加田地面积的情况下增加作物的种植密度，从而提高土地的利用效率；可以减少农业生产中的能耗和工作强度；可以有效地减少农机在耕作中的行驶距离，从而减少能耗和工作强度。
[0004]现有移栽机只能沿一个方向移动，不能跟随垄方向的改变而改变，导致农业生产中的能耗和工作强度增加。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种自走式顺垄变向方法，能够解决现有移栽机只能沿一个方向移动，不能跟随垄方向的改变而改变，导致农业生产中的能耗和工作强度增加的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种自走式顺垄变向方法，其中，包括以下操作步骤：
[0008]S10：在移栽机的前后两侧分别设置液压支架，所述液压支架用于调节受力改变所述移栽机的方向；
[0009]S20：在移栽机的前侧设置方向测定系统，用于监测所述移栽机前侧垄的方向变化；
[0010]S30：将所述方向测定系统与所述液压支架电连接，通过所述方向测定系统监测的方向改变角度及距离调节所述液压之间的压力，用于调节所述移栽机的方向。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种自走式顺垄变向方法还可以做如下改进:
[0012]其中，所述方向测定系统包括图像拍摄装置、定位雷达装置、激光测距装置、姿态采集装置、安全管控装置以及方向测定终端，所述图像拍摄装置、所述限位雷达装置、所述激光测距装置、所述姿态采集装置以及所述安全管控装置电连接；
[0013]所述图像拍摄装置为高清摄像机，固定设置在所述移栽机的前端，用于对所述移栽机前侧环境进行拍摄；
[0014]所述限位雷达装置为毫米波雷达，设置在所述移栽机上，用于对所述移栽机的位置进行精准定位；
[0015]所述激光测距装置为激光测距仪，所述激光测距仪设置在所述移栽机的4个轮子上，用于检测所述移栽机4个轮子与田垄之间的距离；
[0016]所述姿态采集装置为霍尔角度传感器，设置在所述移栽机上，用于监测所述移栽机倾斜的角度；
[0017]所述安全管控装置为机械限位传感器所述机械限位传感器设置在所述移栽机的4个角的位置，用于避免所述移栽机与其他物体的碰撞。
[0018]所述高清摄像机为分辨率在4K以上的摄像机。
[0019]进一步的，所述方向测定终端包括图像拍摄模块、图像分析模块、定位雷达模块、激光测距模块、姿态采集模块、安全管径模块、路径分析模块以及路径控制模块；
[0020]所述图像拍摄模块，用于获取所述图像拍摄装置拍摄的所述移栽机前侧的环境图像，并将其传输到所述图像分析模块；
[0021]所述图像分析模块，用于对所述图像拍摄模块拍摄的图像进行分析，得到移栽机移动方向与田垄之间的角度差，并将其传输到所述路径分析模块；
[0022]所述定位雷达模块，用于获取所述定位雷达装置采集的所述移栽机的位置信息，并将其传输到所述路径分析模块；
[0023]所述激光测距模块，用于获取所述激光测距装置采集的所述移栽机轮子与田垄之间的距离，确定所述移栽机的移动方向，并将其传输到所述路径分析模块；
[0024]所述姿态采集模块，用于获取所述姿态采集装置采集的所述移栽机的角度信息并将其传输到所述路径分析模块；
[0025]所述安全管控模块，用于采集所述安全管控装置采集的所述移栽机周围物体的信息，并将其传输到所述路径分析模块；
[0026]所述路径分析模块，用于建立统一直角坐标系，分析所述移栽机移动的方向信息，并将其传输到所述路径控制模块；
[0027]所述路径控制模块，用于根据所述路径分析模块分析的所述移栽机移动的方向信息控制所述液压支架调整压力，改变所述移栽机移动的方向。
[0028]进一步的，所述图像分析模块包括图像帧提取模块、图像清晰度处理模块、图像标记模块以及实际角度测定模块；
[0029]所述图像帧提取模块用于不同时间间隔下帧提取所述图像拍摄装置拍摄的图像视频，得到帧提取图像；
[0030]所述图像清晰度处理模块用于对所述帧提取图像进清晰化处理，得到清晰化帧提取图像；
[0031]所述图像标记模块用于对所述清晰化帧提取图像中显示的所述移栽机移动的方向和所述移栽机前侧田垄的方向进行标记；
[0032]所述实际角度测定装置用于对所述图像标记模块标记的两个方向进行处理，得到所述移栽机移动方向与田垄的实际方向之间的角度。
[0033]进一步的，所述对所述图像标记模块标记的两个方向进行处理，得到所述移栽机移动方向与田垄的实际方向之间的角度的具体步骤包括：
[0034]所述移栽机移动方向为图像拍摄装置得到的图像的竖向方向，所述田垄的实际方向为所述图像标记模块标记的方向，在所述图像上建立二维坐标系，以所述图像的横向为X
轴，纵向为Y轴，将所述移栽机移动方向与所述田垄方向对应到所述二维坐标系中，得到所述移栽机移动方向与田垄的实际方向之间的角度。
[0035]进一步的，所述帧提取所述图像拍摄装置拍摄的图像视频，得到帧提取图像的不同时间间隔确定的具体步骤包括：
[0036]第一步，采集所述图像拍摄装置拍摄的所述移栽机前侧的图像，得到所述移栽机前侧田垄的方向变化次数；
[0037]第二步，通过人工对不同所述移栽机前侧田垄的方向变化次数确定帧提取的时间间隔，形成提取帧时间间隔的人工确认标签；
[0038]第三步，建帧提取时间间隔神经网络模型，以所述图像拍摄装置拍摄的所述移栽机前侧的图像为训练输入，以提取帧时间间隔的人工确认标签为输出进行训练；
[0039]第四步，输入所述图像拍摄装置拍摄的所述移栽机前侧的图像，得到不同田垄下帧提取的时间间隔。
[0040]进一步的，所述图像清晰度处理模块对所述帧提取图像进清晰化处理，得到清晰化帧提取图像的具体步骤包括：
[0041]第一步，对所述帧提取图像进行线条化，得到所述帧提取图像的边缘轮廓图；
[0042]第二步，对所述帧提取图像的边缘轮廓图进行色阶标准化调整，获取线条增强的轮廓图；
[0043]第三步，对所述轮廓图进行灰度、清晰化以及降噪处理，得到清晰处理后的图像。
[0044]进一步的，所述对所述清晰化帧提取图像中显示的所述移栽机移动的方向和所述移栽机前侧田垄的方向进行标记的具体步骤包括：
[0045]将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自走式顺垄变向方法，其特征在于，包括以下操作步骤：S10：在移栽机的前后两侧分别设置液压支架，所述液压支架用于调节受力改变所述移栽机的方向；S20：在移栽机的前侧设置方向测定系统，用于监测所述移栽机前侧垄的方向变化；S30：将所述方向测定系统与所述液压支架电连接，通过所述方向测定系统监测的方向改变角度及距离调节所述液压之间的压力，用于调节所述移栽机的方向。2.根据权利要求1所述的一种自走式顺垄变向方法，其特征在于，所述方向测定系统包括图像拍摄装置、定位雷达装置、激光测距装置、姿态采集装置、安全管控装置以及方向测定终端，所述图像拍摄装置、所述限位雷达装置、所述激光测距装置、所述姿态采集装置以及所述安全管控装置电连接；所述图像拍摄装置为高清摄像机，固定设置在所述移栽机的前端，用于对所述移栽机前侧环境进行拍摄；所述限位雷达装置为毫米波雷达，设置在所述移栽机上，用于对所述移栽机的位置进行精准定位；所述激光测距装置为激光测距仪，所述激光测距仪设置在所述移栽机的4个轮子上，用于检测所述移栽机4个轮子与田垄之间的距离；所述姿态采集装置为霍尔角度传感器，设置在所述移栽机上，用于监测所述移栽机倾斜的角度；所述安全管控装置为机械限位传感器所述机械限位传感器设置在所述移栽机的4个角的位置，用于避免所述移栽机与其他物体的碰撞。3.根据权利要求2所述的一种自走式顺垄变向方法，其特征在于，所述方向测定终端包括图像拍摄模块、图像分析模块、定位雷达模块、激光测距模块、姿态采集模块、安全管径模块、路径分析模块以及路径控制模块；所述图像拍摄模块，用于获取所述图像拍摄装置拍摄的所述移栽机前侧的环境图像，并将其传输到所述图像分析模块；所述图像分析模块，用于对所述图像拍摄模块拍摄的图像进行分析，得到移栽机移动方向与田垄之间的角度差，并将其传输到所述路径分析模块；所述定位雷达模块，用于获取所述定位雷达装置采集的所述移栽机的位置信息，并将其传输到所述路径分析模块；所述激光测距模块，用于获取所述激光测距装置采集的所述移栽机轮子与田垄之间的距离，确定所述移栽机的移动方向，并将其传输到所述路径分析模块；所述姿态采集模块，用于获取所述姿态采集装置采集的所述移栽机的角度信息并将其传输到所述路径分析模块；所述安全管控模块，用于采集所述安全管控装置采集的所述移栽机周围物体的信息，并将其传输到所述路径分析模块；所述路径分析模块，用于建立统一直角坐标系，分析所述移栽机移动的方向信息，并将其传输到所述路径控制模块；所述路径控制模块，用于根据所述路径分析模块分析的所述移栽机移动的方向信息控制所述液压支架调整压力，改变所述移栽机移动的方向。
4.根据权利要求3所述的一种自走式顺垄变向方法，其特征在于，所述图像分析模块包括图像帧提取模块、图像清晰度处理模块、图像标记模块以及实际角度测定模块；所述图像帧提取模块用于不同时间间隔下帧提取所述图像拍摄装置拍摄的图像视频，得到帧提取图像；所述图像清晰度处理模块用于对所述帧提取图像进清晰化处理，得到清晰化帧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王程栋，吴元华，刘光亮，陈爱国，董建新，石屹，宋文静，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：