一种适用于田间棉花打顶机的顶芽识别定位系统和方法技术方案

一种适用于田间棉花打顶机的顶芽识别定位系统和方法，涉及棉花打顶技术领域，通过在田间场景下对顶芽位置的实时追踪，使打顶作业更快速和精准化。定位系统包括顶芽识别模型、顶芽追踪模型和顶芽定位模型，顶芽识别模型包括CA注意力机制模块和轻量化模块，CA注意力机制模块对轻量化模块的输出进行处理；顶芽追踪模型包括目标追踪模块，目标追踪模块用于追踪从顶芽识别模型输出的顶芽中心二维坐标，顶芽定位模型包括双目相机标定模块和坐标转换模块，双目相机标定模块获取双目相机的内、外参数，通过坐标转换模块将目标追踪模块追踪得到的顶芽中心二维坐标与相机内、外参数结合，计算得到顶芽的空间位置信息。本发明专利技术可实现打顶的快速和精准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及棉花打顶，具体地说是一种适用于田间棉花打顶机的顶芽识别定位系统和方法。

技术介绍

1、在农业领域，棉花因其无限生长的习性，顶端生长势头强劲，通过消除棉花植株的顶芽，以达到控制植株生长、促进结铃和提高产量的目的。棉花生长习性决定打顶是一项关键的农业措施。目前，棉花打顶技术主要包括人工打顶、化学封顶和机械打顶。人工打顶费工费时，限制棉花生产的轻简化、规模化、精准化和机械化作业。化学打顶使用药剂抑制棉花生长，技术性强，受棉花品种、阴雨天气等因素影响显著，需多次喷洒，且会造成产量略有降低。机械打顶具有高效率的特点，但面临地形和棉花生长均匀度的挑战。关键在于提高对棉花顶芽的准确识别和定位，以适应不同地形和生长状况，确保机械打顶过程的稳定可靠。为解决这一问题，学者们进行了很多棉花顶芽识别定位方法的探索。超声波传感器能够实现自动检测，但测量精度较低。激光传感器精度较高，但成本昂贵。接触式仿形，仿形板重会压弯棉花顶芽，轻则受到田间不确定因素干扰。计算机视觉方法数据量大，实时性难以实现，同时棉花顶芽部分遮挡情况下识别率低导致漏打率增高。尽管学者们已经进行了室内本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于田间棉花打顶机的顶芽识别定位系统，其特征在于，包括顶芽识别模型、顶芽追踪模型和顶芽定位模型，所述顶芽识别模型包括CA注意力机制模块和Yolov5s轻量化模块，所述CA注意力机制模块对Yolov5s轻量化模块的输出进行处理，将通道注意力分解为两个并行的1D特征编码过程，进而生成两个注意力图；所述顶芽追踪模型包括目标追踪模块，所述目标追踪模块用于追踪从顶芽识别模型输出的顶芽中心二维坐标，所述顶芽定位模型包括双目相机标定模块和坐标转换模块，所述双目相机标定模块获取双目相机的内、外参数，通过所述坐标转换模块将目标追踪模块追踪得到的顶芽中心二维坐标与相机内、外参数结合，计算得到顶芽的...

【技术特征摘要】

1.一种适用于田间棉花打顶机的顶芽识别定位系统，其特征在于，包括顶芽识别模型、顶芽追踪模型和顶芽定位模型，所述顶芽识别模型包括ca注意力机制模块和yolov5s轻量化模块，所述ca注意力机制模块对yolov5s轻量化模块的输出进行处理，将通道注意力分解为两个并行的1d特征编码过程，进而生成两个注意力图；所述顶芽追踪模型包括目标追踪模块，所述目标追踪模块用于追踪从顶芽识别模型输出的顶芽中心二维坐标，所述顶芽定位模型包括双目相机标定模块和坐标转换模块，所述双目相机标定模块获取双目相机的内、外参数，通过所述坐标转换模块将目标追踪模块追踪得到的顶芽中心二维坐标与相机内、外参数结合，计算得到顶芽的空间位置信息，即顶芽的三维坐标值。

2.根据权利要求1所述的一种适用于田间棉花打顶机的顶芽识别定位系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭强吉，康建明，陈玉龙，赵露强，李涛，张春艳，王小瑜，张宁宁，
申请(专利权)人：山东省农业机械科学研究院，
类型：发明
国别省市：