收割机及其自动驾驶方法技术

本发明专利技术提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机包括一收割机主机、至少一图像获取装置、一路径规划系统以及一图像处理系统。所述图像获取装置被设置于所述收割机主机，所述图像获取装置拍摄所述收割机主机周围的图像，其中所述图像处理系统基于所述图像获取装置拍摄的图像识别出所述影像中的农田信息，其中所述收割机主机根据所述图像处理系统识别出的所述农田信息自动地控制驾驶，其中所述路径规划系统基于所述图像处理系统识别的所述农田信息规划出至少一行驶规划路径，其中所述收割机主机根据所述路径规划系统规划出的所述行驶规划路径控制驾驶。

【技术实现步骤摘要】
收割机及其自动驾驶方法
本专利技术涉及农业机械自动驾驶领域，尤其涉及一收割机及其自动驾驶方法。
技术介绍
收割机是收获稻、麦等农作物作物子粒和秸秆的作物收获机械，此外收割机还包括割草机，收割其他农作物，比如蔬菜水果收获的机械设备。谷物收割机是一体化收割农作物的机械，能够一次性地完成收割、脱粒，并将谷粒集中到储藏仓，然后再通过传送带将粮食输送到运输车。果蔬类收获设备能够一次性地收割农田中的蔬菜水果，并将收获的果实与茎秆分离处理，然后分类处理。收割机在执行收割作业时需要时刻观察农田中农作物和农田作业区域的情况，以便根据农作物的高度、成熟情况、颗粒饱满度等情况，调整所述收割机的作业参数。农业机械设备在农田中作业时，需要实时判断农田作业情况和农田中作物生长情况，来操作农业机械设备的运行和调整作业系统的运行情况的复杂情况。现在只能通过具有专业技术的机械操作人员完成。农业机械设备在农田中作业时需要考虑到农田的已作业区域，未作业区域，以及天地的边界范围等诸多因素，并且在作业过程中需要根据农作物的情况实时地调整车辆的运行和调整作业的参数。由于驾驶过程中需要考虑复杂的作业环境，因此现有技术的农业设备还需要操作人员基于实时的农田作物的信息调整所述农业机械设备的运行。通过人工操作的方式控制所述农业机械设备作业出现判断误差的几率较大，而导致机械设备在作业过程中出现故障的概率大。这种现有技术的收割机存在以下下述至少一缺陷：首先，收割机在作业时，由于车机本身的震动和农田土地的不平会产生所述收割机本体的上下晃动，从而导致设置于所述收割机本体的摄像头装置无法拍摄到稳定位置的图像。因此，通过所述摄像装置获取的图像往往是模糊不清的，无法为智能作业和自动驾驶提供信息支持。其次，现有技术的摄像装置通过固定安装的方式设置于所述收割机本体，仅仅能够获取单一方向的图像，比如所述收割机前方的图像，而不能根据情况调整所述摄像装置的拍摄方向和位置。再次，现有技术的移动摄像设备或固定摄像设备，比如无人机的摄像装置或固定在农田中的摄像装置，拍摄所述收割机周围的图像后传输至所述收割机本体，以供所述收割机本体读取所述摄像装置拍摄的图像。虽然在一定程度上解决了图像拍摄不清楚的问题，但是，基于摄像装置本身或基于无人机的位置拍摄的图像，不能从所述收割机自身的视角获取图像。因此，获取的图像不能很好的识别。现有技术的农业机械设备在作业时通常会由于设定的作业路径不准，而导致作业出现误差，甚至出现严重的机械故障。此外，采用PTK的卫星定位的方式对于农业设备的性能要求较高，所需要的制造成本和维护成本相对来说都很高昂，因此，这种现有技术的自动驾驶的定位方式不适用于当前的农业机械设备的自动驾驶模式中。
技术实现思路
本专利技术的一个主要优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机基于拍摄的至少一视觉图像识别出所述图形中农田的区域。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机基于拍摄的至少一视觉图像识别出所述图形中作物的种类、高度、成熟情况等作物信息。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机基于所述视觉图像识别出所述视觉图像中的未作业区域、已作业区域、以及田边界区域，以便根据识别出的所述区域控制收割机的行驶路径。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机基于所述视觉图像识别出所述图像中作物的信息，其中所述收割机根据所述图像中的识别信息调整收割机的作业参数，提高所述收割机的作业质量、效率。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机的图像获取装置为云台摄像装置，其中所述云台摄像装置具有防抖拍摄功能，提高了所述收割机获取视觉图像的准确性、稳定性。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机的一收割机主体，其中所述收割机通过所述图像获取装置拍摄所述收割机主体周围的图像。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机的一收割机主体，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机主体，其中所述图像获取装置基于所述收割机主体的视野位置拍摄至少一视觉图像或视觉影像，以便根据拍摄的影像信息识别所述收割机主体周围的信息。本专利技术的另一个优势在于提供一带有收割机及其自动驾驶方法，其中所述图像获取装置可基于所述收割机主机的位置，被调整地拍摄不同角度和不同方向的图像，以便于获取所述收割机主机不同方向的图像。本专利技术的另一个优势在于提供一带有收割机及其自动驾驶方法，其中所述图像获取装置为一机械云台相机或电子云台相机，藉由所述图像获取装置提高所述视觉图像的稳定性。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机的一路径规划系统基于当前车辆的定位信息、图像处理系统识别的信息以及导航系统的信息自动地规划路径。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机基于所述视觉图像识别出的所述区域，规划出所述收割机的行驶路径和作业路线。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机的一图像获取装置实时地获取周围农田的所述视觉图像，实时地更新所述收割机规划的路径导航信息。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机通过所述图像获取装置实时拍摄地图像，识别出所述视觉图像中的所述区域，并且根据区域的变化实时地更新或调整所述收割机的作业路线，提高所述收割机的作业质量。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机的所述图像处理系统基于获取的所述视觉图像信息，利用图像分割技术识别出图像中的所述未作业区域、所述已作业区域、以及所述田边界区域，以及划分相邻两区域的边界。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机的所述图像处理系统基于获取的所述视觉图像信息，利用图像分割技术识别出图像中农作物的种类、高度、颗粒饱满度等植物信息，以供所述收割机的作业系统基于农作物的信息调整作业参数。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机的所述图像处理系统基于获取的图像信息识别出所述图像中的区域边界，以便所述路径规划系统基于识别出的所述区域边界规划车辆的行驶路径。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机不需要高精度的卫星定位，降低了所述自动驾驶设备的生产制造难度，同时也降低了设备的维护成本。本专利技术的另一个优势在于提供一收割机及其自动驾驶方法，其中所述收割机基于所述图像处理系统输出的区域划分信息，进行路径规划，以实现自动驾驶和自动驾驶作业。本专利技术的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。依本专利技术的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本专利技术的一收割机，包括：一收割机主机；至少一图像获取装置，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机主机，所述图像获取装置拍摄所述收割机主机周围的图像，以及一图像处理系统，其中所述图像处理系统基于所述图像获取装置拍摄的图像识别出所述影像中的农田信息，其中所述收割机主机根据所述图像处理系统识别出的所述农田信息自动地控制驾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一收割机，其特征在于，包括：一收割机主机；至少一图像获取装置，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机主机，所述图像获取装置拍摄所述收割机主机周围的图像，以及一图像处理系统，其中所述图像处理系统基于所述图像获取装置拍摄的图像识别出所述影像中的农田信息，其中所述收割机主机根据所述图像处理系统识别出的所述农田信息自动地控制驾驶。

【技术特征摘要】
1.一收割机，其特征在于，包括：一收割机主机；至少一图像获取装置，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机主机，所述图像获取装置拍摄所述收割机主机周围的图像，以及一图像处理系统，其中所述图像处理系统基于所述图像获取装置拍摄的图像识别出所述影像中的农田信息，其中所述收割机主机根据所述图像处理系统识别出的所述农田信息自动地控制驾驶。2.根据权利要求1所述的收割机，其中所述收割机进一步包括一路径规划系统，其中所述路径规划系统基于所述图像处理系统识别的所述农田信息规划出至少一行驶规划路径，其中所述收割机主机根据所述路径规划系统规划出的所述行驶规划路径控制驾驶。3.根据权利要求1所述的收割机，其中所述图像处理系统利用图像分割识别技术识别出所述图像中农田的信息，和基于识别出的信息规划所述图像中农田的区域。4.根据权利要求3所述的收割机，其中所述图像处理系统利用图像分割识别技术识别出所述图像中农作物信息，以供所述收割机主机基于识别出的信息自动地调整作业参数。5.根据权利要求1至4任一所述的收割机，其中所述图像获取装置为防抖云台摄像装置，所述图像获取装置被装载于所述收割机主机，基于所述收割机主机的位置以拍照的方式拍摄所述收割机主机周围的图像。6.根据权利要求5所述的收割机，其中所述图像获取装置为机械防抖云台装置，所述图像获取装置包括一云台和至少一摄像机，其中所述云台将所述摄像机安装至所述收割机主机，所述摄像机被设置于所述云台，藉由所述云台支撑所述摄像机保持平衡。7.根据权利要求5所述的收割机，其中所述图像获取装置为电子云台装置，所述图像获取装置通过控制镜头的视角和变焦，从而防止所述图像获取装置镜头拍照抖动。8.根据权利要求6或7所述的收割机，其中所述图像获取装置被设置于所述收割机主机的前部、所述收割机主机的顶部、所述收割机主机的左侧、右侧、或所述收割机主机的后部。9.根据权利要求3或4所述的收割机，其中所述图像处理系统进一步包括：一图像分割模块，其中所述图像分割模块分割所述图像为多个像元区域，其中每一所述像元区域包括至少一像素单元；一特征化模块，其中所述特征化模块基于所述像元区域的所述像素单元提取每一像元区域对应的特征；以及一区域划分模块，其中所述区域规划模块根据所述像元区域的特征识别和划分所述图像的区域。10.根据权利要求3所述的收割机，其中所述收割机进一步包括一定位装置和一导航系统，所述定位装置和所述导航系统被设置于所述收割机主机，其中所述定位装置获取所述收割机主机的位置信息，其中所述导航系统为所述谷物处理主体提供导航信息。11.根据权利要求10所述的收割机，其中所述路径规划系统进一步包括：一作业区域设置模块，其中所述作业区域设置模块设定所述农田的边界区域得到的所述农田的作业区域和所述作业边界；和一行驶路径规划模块，其中所述基于所述收割机主机的定位信息，所述图像处理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，王清泉，沈永泉，王波，张虓，童超，范顺，陈睿，
申请(专利权)人：丰疆智慧农业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42