一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统技术方案

技术编号:46043399 阅读:11 留言:0更新日期:2025-08-11 15:34
本发明专利技术提供一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,包括数据采集模块、图像处理模块、三维重建模块、导航规划模块和多模态传感器模块。数据采集模块利用多视角相机采集农业场景二维图像数据,传输至图像处理模块预处理后,输入三维重建模块。三维重建模块借助生成对抗网络模型和去噪扩散模型,生成高精度三维场景。导航规划模块融合三维重建数据与多模态传感器信息,实现农业机械自主导航与精准作业路径规划。多模态传感器模块提供位置、姿态和环境参数等关键信息。本发明专利技术有效解决传统农业生产效率低、资源浪费大以及复杂环境导航作业困难的问题,显著提升农业生产效率,降低劳动成本,增强系统环境适应性,推动农业智能化发展,具有重要的应用价值和创新意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业智能化,尤其涉及一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统


技术介绍

1、农业生产面临着提高效率、实现可持续发展的迫切需求。传统农业模式依赖大量人力,生产效率低,且在作物监测、资源管理等方面存在明显不足。例如,传统农业难以实时、精准地掌握作物生长状况,导致资源浪费和病虫害防治不及时。

2、在农业作业中,精准导航和作业对于提高生产效率和资源利用率至关重要。然而,农业环境具有高度的复杂性和非结构化特性。光照条件在一天内变化剧烈,不同季节和天气下的光照强度和角度差异巨大,这严重影响了视觉传感器的工作效果。作物生长过程中,植株之间相互遮挡、重叠,使得获取准确的作物信息变得困难。此外,复杂的地形,如起伏的地势、沟渠、池塘等,以及各种障碍物,包括石块、建筑物、动物等,都给农业机械的导航和作业带来了巨大挑战。

3、目前,现有的三维重建和导航技术在农业领域的应用存在诸多问题。传统的三维重建方法,如基于rgb相机的被动重建,在光照复杂和作物遮挡情况下,难以准确提取深度信息,导致重建精度低;主动重建方法虽然在一定程度上提高了深度数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,包括数据采集模块(1)、图像处理模块(2)、三维重建模块(3)、导航规划模块(4)和多模态传感器模块(5);

2.根据权利要求1所述的一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,所述图像处理模块的预处理操作包括图像去噪、灰度化和归一化。

3.根据权利要求1所述的一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,所述生成对抗网络模型的生成器采用卷积神经网络结合转置卷积的结构,判别器采用卷积神经网络对生成的三维场景和实际数据进行特征提取和比较。

4.根据权利要求1所述的一种基于农...

【技术特征摘要】

1.一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,包括数据采集模块(1)、图像处理模块(2)、三维重建模块(3)、导航规划模块(4)和多模态传感器模块(5);

2.根据权利要求1所述的一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,所述图像处理模块的预处理操作包括图像去噪、灰度化和归一化。

3.根据权利要求1所述的一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,所述生成对抗网络模型的生成器采用卷积神经网络结合转置卷积的结构,判别器采用卷积神经网络对生成的三维场景和实际数据进行特征提取和比较。

4.根据权利要求1所述的一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,所述去噪扩散模型在正向过程中向图像数据逐步加入噪声,在逆向过程中通过去噪步骤还原三维结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于农业场景下的三维场景重建与导航系统,其特征在于,还包括导航线行检测模块(6),所述导航线行检测模块(6)与数据采集模块(1)和导航规划模块(4)连接,所述导航线行检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏继满刘志刚鲍淋韩阳王丽娟焦玉全
申请(专利权)人:南通科技职业学院
类型:发明
国别省市:

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