智能割草机及其控制方法技术

一种智能割草机，包括：机体；图像采集单元，设于机体上，用于采集外部环境的图像信息；标准色彩件，设于所述图像采集单元的视域内；图像校正装置，用于将所述图像采集单元获取的所述标准色彩件的图像信息与所存储的标准色彩数据进行对比，获得图像采集单元在采集外部环境的图像信息时所产生的色彩偏离值，根据所获得的色彩偏离值对所述外部环境的图像信息进行色彩校正；控制装置，用于根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草机的工作状态。还提供一种智能割草机控制方法。本发明专利技术能有效降低植被误判率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化机械领域，特别是涉及一种智能割草机及其控制方法。
技术介绍
割草机是一种用于切割草被、植被等，修剪杂草和处理平整绿化草坪的半自动化机械工具。割草机因操作简单，节省人力与时间，从而被广泛应用。割草机在工作的过程中，可以通过安装摄像头来采集一些图像信息，并根据这些图像信息判断前方植被是否为切割和修剪的对象。然而，当植被因受到环境影响(如光照、反射等)产生色差时，摄像头采集到的图像信息会偏离其原来真实的色彩，从而导致割草机出现植被误判的现象。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可以有效降低植被误判率的智能割草机及其控制方法。一种智能割草机，包括：机体；图像采集单元，设于机体上，用于采集外部环境的图像信息；标准色彩件，设于所述图像采集单元的视域内；图像校正装置，用于将所述图像采集单元获取的所述标准色彩件的图像信息与所存储的标准色彩数据进行对比，获得图像采集单元在采集外部环境的图像信息时所产生的色彩偏离值，根据所获得的色彩偏离值对所述外部环境的图像信息进行色彩校正；控制装置，用于根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草机的工作状态。在其中一个实施例中，所述标准色彩件为白色或者红绿蓝三等分的标准色板。在其中一个实施例中，所述控制装置包括判断模块和主控模块；所述判断模块用于根据所述图像信息判断外部环境中的物体是否为目标植被；所述主控模块用于根据所述判断模块的判断结果控制所述智能割草机的工作状态。在其中一个实施例中，所述判断模块包括特征提取单元、计算单元以及判断单元；所述特征提取单元用于提取所述图像信息的图像特征；所述计算单元用于计算所述图像信息的图像特征与标准的图像特征之间的相似度；所述判断单元用于判断所述相似度是否不小于相似阈值，若是，所述外部环境中的物体是目标植被；若否，所述外部环境中的物体不是目标植被。一种智能割草机控制方法，包括：采集外部环境的图像信息；获取智能割草机外部环境的色彩偏离值；根据所述色彩偏离值对所述图像信息进行色彩校正；根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草机的工作状态：在外部环境中的物体是目标植被时，控制所述智能割草机保持原来的方向继续工作；在外部环境中的物体不是目标植被时，控制所述智能割草机停止工作或调整方向继续工作。在其中一个实施例中，获取智能割草机外部环境的色彩偏离值的步骤为：提供白色或者红绿蓝三等分的标准色板；采集所述白色或者红绿蓝三等分的标准色板的图像信息；将所述白色或者红绿蓝三等分的标准色板的图像信息与所存储的标准色进行对比，获得色彩偏离值。在其中一个实施例中，根据所述色彩偏离值进行色彩校正的步骤具体为：根据所述色彩偏离值调整所述图像信息的RGB通道的增益。在其中一个实施例中，根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草机的工作状态的步骤包括：提取所述图像信息的图像特征；计算所述图像信息的图像特征与标准的图像特征之间的相似度；判断所述相似度是否不小于相似阈值，若是，所述外部环境中的物体是目标植被，控制所述智能割草机保持原来的方向继续工作；若否，所述外部环境中的物体不是目标植被，控制所述智能割草机停止工作或调整方向继续工作。上述智能割草机及其控制方法通过设置标准色彩件来获取智能割草机外部环境的色彩偏离值，使图像采集单元采集的图像信息可以根据所述色彩偏离值进行色彩校正，这样校正色彩后的图像信息时就不会偏离其原来真实的色彩，从而有效降低植被误判率。附图说明图1为一实施例中智能割草机的结构模块图；图2为图1中智能割草机的外部结构示意图；图3为图2中判断模块的框架图；图4为一实施例中智能割草机控制方法的流程图。具体实施方式请参考图1和图2，分别为一实施例中智能割草机的结构模块图及外部结果示意图。该智能割草机包括机体100、标准色彩件200、图像采集单元300、图像校正装置400以及控制装置500。其中，标准色彩件200位于图像采集单元300的摄像视域内，图像校正装置400与控制装置500连接。智能割草机在工作的过程中需要对外部环境中的物体进行识别，以避免当外部环境中的物体不是目标植被时也出现错割的现象。在本实施例中，标准色彩件200设于图像采集单元300的视域内，图像采集单元300设于机体100上，用于采集外部环境的图像信息。外部环境中的物体会受光照、反射、漫射等方面的影响产生色差，那么经过标准色彩件200成像的色彩也会偏离原来的色彩产生一个偏离值，而这个偏离值就体现了外部环境在整体上的色彩偏离。在本实施例中，标准色彩件200为白色或者红绿蓝三等分的标准色板200。标准色板200位于图像采集单元300摄像视域中央偏上的位置，如图2所示。可以理解，在其他实施例中，标准色彩件200还可以位于图像采集单元300摄像视域的中央位置。图像校正装置400用于将图像采集单元300获取的标准色彩件200的图像信息与所存储的标准色彩数据进行对比，获得图像采集单元300在采集外部环境的图像信息时所产生的色彩偏离值，根据所述色彩偏离值对所述外部环境的图像信息进行色彩校正。具体地，如调整所述图像信息的RGB通道的增益，从而将图像信息的色彩进行还原。控制装置500用于根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草机的工作状态：在外部环境中的物体是目标植被时，控制所述智能割草机保持原来的方向继续工作；在外部环境中的物体不是目标植被时，控制所述智能割草机停止工作或调整方向继续工作。在外部环境中的物体不是目标植被时，可能存在两种可能性：一种可能是智能割草机前方为草坪四周的灌木或者石块等障碍物时，但割草机还没有完成整个草坪的割草工作；另一种可能是智能割草机到达草坪的角落，已经完成整个草坪的割草工作。这样，如果是前一种可能，就控制所述智能割草机调整方向继续工作，如果是后一种可能，就控制控制所述智能割草机停止工作。而这两种可能性的判断在具体的实施例中与智能割草机工作的时间存着一定的关系。具体地，控制装置500包括判断模块510和主控模块520。判断模块510用于根据所述图像信息判断所述外部环境中的物体是否为目标植被。主控模块520用于根据所述判断模块的判断结果控制所述智能割草机的工作状态。图像信息的色彩还原是非常重要的。比如，草坪的草本来是目标植被，但因阳光的照射，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能割草机，其特征在于，包括：机体；图像采集单元，设于机体上，用于采集外部环境的图像信息；标准色彩件，设于所述图像采集单元的视域内；图像校正装置，用于将所述图像采集单元获取的所述标准色彩件的图像信息与所存储的标准色彩数据进行对比，获得图像采集单元在采集外部环境的图像信息时所产生的色彩偏离值，根据所获得的色彩偏离值对所述外部环境的图像信息进行色彩校正；控制装置，用于根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草机的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种智能割草机，其特征在于，包括：
机体；
图像采集单元，设于机体上，用于采集外部环境的图像信息；
标准色彩件，设于所述图像采集单元的视域内；
图像校正装置，用于将所述图像采集单元获取的所述标准色彩件的图像信
息与所存储的标准色彩数据进行对比，获得图像采集单元在采集外部环境的图
像信息时所产生的色彩偏离值，根据所获得的色彩偏离值对所述外部环境的图
像信息进行色彩校正；
控制装置，用于根据色彩校正后的外部环境的图像信息控制所述智能割草
机的工作状态。
2.根据权利要求1所述的智能割草机，其特征在于，所述标准色彩件为白
色或者红绿蓝三等分的标准色板。
3.根据权利要求1所述的智能割草机，其特征在于，所述控制装置包括判
断模块和主控模块；
所述判断模块用于根据所述图像信息判断外部环境中的物体是否为目标植
被；所述主控模块用于根据所述判断模块的判断结果控制所述智能割草机的工
作状态。
4.根据权利要求3所述的智能割草机，其特征在于，所述判断模块包括特
征提取单元、计算单元以及判断单元；
所述特征提取单元用于提取所述图像信息的图像特征；所述计算单元用于
计算所述图像信息的图像特征与标准的图像特征之间的相似度；所述判断单元
用于判断所述相似度是否不小于相似阈值，若是，所述外部环境中的物体是目
标植被；若否，所述外部环境中的物体不是目标植被。
5.一种智能割草机控制方法，其特征在于，包括：
采...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛晓初，邵勇，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32