一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法技术

本发明专利技术提供一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法，该方法包括：获取宿根蔗田图片；采用改进后的YOLOv5网络模型识别宿根蔗田图片中的甘蔗幼苗；计算甘蔗幼苗的间距，超过预设间距被判定为间距间需要补种；计算间距间补种的位置。本发明专利技术能够快速准确地识别甘蔗幼苗，准确定位宿根蔗田断垄处需要进行补种的位置。补种的位置。补种的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法。

技术介绍

[0002]甘蔗是中国主要的糖料作物，其种植面积占常年糖料种植面积的85％以上，产糖量占食糖总产的90％以上。中国甘蔗产业位居世界第三，仅次于巴西和印度。甘蔗产业已成为我国主产区经济发展的重要支柱和农民增收的主要来源。宿根蔗是甘蔗生产的重要组成部分，在甘蔗生产中占极其重要的地位。然而，受到自然条件、栽培管理水平、机械收获等因素的影响，宿根蔗的有效茎数和产量逐年下降，出现缺苗断垄的现象，严重制约甘蔗产业发展。目前，蔗农普遍采用每三年将甘蔗连同根系一起深埋在土壤下，然后重新种植新甘蔗的方法解决宿根蔗田缺苗断垄的问题，然而该方法存在经济效益低下的问题。
[0003]近几年，随着人工智能技术的快速发展，农业机器人已广泛运用于农业的各个领域。利用农业机器人对宿根蔗田缺苗断垄的位置进行自动化补种，能够有效增加宿根蔗的有效茎数和延长宿根年限，从而提高甘蔗种植业的经济效益。然而，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法，其特征在于，包括：获取宿根蔗田图片；采用改进后的YOLOv5网络模型识别宿根蔗田图片中的甘蔗幼苗；计算甘蔗幼苗的间距，超过预设间距被判定为间距间需要补种；计算间距间补种的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法，其特征在于，所述采用改进后的YOLOv5网络模型识别宿根蔗田图片中的甘蔗幼苗包括：根据改进后的YOLOv5s网络模型输出的甘蔗幼苗预测框的像素坐标信息计算预测框的中心点像素坐标，具体计算公式如下：中心点像素坐标，具体计算公式如下：其中，u
l
、u
r
、v
l
、v
r
分别表示预测框的左上角像素横坐标、右下角像素横坐标、左上角像素纵坐标、右下角像素纵坐标，u
c
、v
c
分别表示预测框中心点的像素横坐标和像素纵坐标；将预测框的中心点像素坐标转换为三维空间坐标：其中，(u,v)表示像素坐标，d为像素坐标的深度值，f
x
、f
y
为焦距，c
x
、c
y
为光心坐标，(X,Y,Z)为三位空间坐标，r2＝X2+Y2，k1、k2、k3是径向畸变系数。3.根据权利要求1所述的一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法，其特征在于，所述计算甘蔗幼苗的间距，超过预设间距被判定为间距间需要补种包括：根据甘蔗幼苗预测框中心点的空间三维坐标计算相邻幼苗间的实际距离：其中，D
ij
为第i株幼苗和第j株幼苗的距离，(X
i
、Y
i
、Z
i
)为第i株幼苗预测框中心点的三维空间坐标，(X
j
、Y
j
、Z
j
)为第j株幼苗预测框中心点的三维空间坐标；计算深度相机D435i识别范围内最右边的幼苗到相机识别范围的右边界的距离其中，Dr为相机识别范围内最右边的幼苗到相机识别范围的右边界的距离为(Xr、Yr、Zr)为相机识别范围内幼苗预测框中心点的三维空间坐标，(X
b
、Y
b
、Z
b
)为相机识别范围内右边界的三维空间坐标。4.根据权利要求1所述的一种基于改进YOLOv5的宿根蔗田实时补种位置定位方法，其特征在于，所述计算间距间补种的位置包括：当D
ij
在[50cm,72cm]的范围内，当Dr小于25cm时，取D
ij
的中心点作为补种位置坐标点，计算公式如下：
其中，(Xz，Yz，Zz)为补种位置的三维空间坐标，S为相机固定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：武涛，张启新，吴嘉诚，刘庆庭，邹小平，徐凤英，罗菊川，孙周盛，黄满明，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：