CN109271862A - 基于移动装置的喷洒控制方法及终端、移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于移动装置的喷洒控制方法，包括：获取移动装置移动方向前方的点云图；基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。解决在了无人机在飞行过程中，对农作物之间的地面物进行喷洒作业的问题，避免浪费无人机喷洒作业过程中被喷洒物，降低了经济成本，提高无人机的作业效率。

Description

基于移动装置的喷洒控制方法及终端、移动装置

技术领域

本发明涉及图像处理、地块分割、地图构建、控制及飞行器技术领域，具体而言，本发明涉及一种基于移动装置的喷洒控制方法及终端、移动装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，能够完成航拍或侦查等事务。在农业植保方面，无人机相对于其他农用机有着巨大的优势，近年来得到了广泛的应用。但在实际应用中，无人机存在一些迫切需要解决的问题。

现有的部分农作物由于其种植较为稀疏，农作物与农作物之间具有较宽的裸露的地面，而无人机在作业过程中通常不对其进行规避，从当前作业的农作物转到下一部分农作物时，会对农作物之间裸露的地面进行喷洒作业，会导致浪费大量的被喷洒物，增加了用户的经济成本。常规地，为了避免被喷洒物浪费，目前通过人力进行农作物的测绘，特别是果树的测绘，导致测绘人力成本比较高，又由于人工测绘一颗颗果树，非常浪费时间，同时也降低喷洒的效率。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是被喷洒物不能够被高效地使用以及人力测绘成本高的问题。

本发明实施例提供了一种基于移动装置的喷洒控制方法，包括：

获取移动装置移动方向前方的点云图；

基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；

根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；

根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。

进一步地，在所述根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒的步骤中，具体包括：

获取移动装置的实时位置信息；

将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内；

当所述移动装置在所述待作业区域时，确定对所述目标物的喷洒控制信息；

将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。

进一步地，在所述将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内的步骤之后，包括：

当所述移动装置进入所述待作业区域时，发出提醒信息；

接收用户发送的对所述待作业区域内的目标物喷洒的喷洒控制信息。

优选地，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入所述待作业区域喷洒的控制数据。

进一步地，在所述获取移动装置移动方向前方的点云图的步骤中，具体包括：

获取摄像装置拍摄的移动装置移动方向前方的实时图像，依据所述实时图像确定移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离；

依据所述距离确定所述点云图。

进一步地，在所述基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息的步骤之中，具体包括：

对所述点云图做栅格化处理；

获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征，所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意多项；

根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域；

基于所述连通区域确定所述连通区域信息。

进一步地，在所述根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域的步骤中，具体包括：

基于所述栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意一项或者多项确定地面栅格和非地面栅格；

基于所述地面栅格确定移动方向前方的所述连通区域。

进一步地，在所述基于所述栅格海拔确定地面栅格和非地面栅格的步骤中，具体包括：

将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，确定非地面栅格和地面栅格；

当所述栅格海拔差大于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述非地面栅格；

当所述栅格海拔差小于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述地面栅格。

进一步地，在所述基于所述栅格梯度确定地面栅格和非地面栅格的步骤中，还包括：

将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格。

当当前栅格的所述栅格梯度以及与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格梯度均小于预设栅格梯度阈值时，将所述栅格和与所述栅格相邻的所有栅格确定为连通栅格，且所述连通栅格为所述地面栅格；

将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区，将不能确定为所述连通栅格的所述栅格确定为待定栅格。

进一步地，在所述将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格的步骤之后，包括：

依据栅格分辨率确定所述栅格连通片区面积信息；

将所述栅格连通片区面积信息与预设地面连通片区面积阈值进行对比；

当所述栅格连通片区面积信息大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格。

进一步地，在所述将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格的步骤之后，包括：

依据确定为所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，所述海拔均值为地面海拔；

依据所述待定栅格的所述栅格海拔和所述地面海拔获得待定栅格海拔差；

将所述待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比；

当所述待定栅格海拔差小于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为地面栅格；

当所述待定栅格海拔差大于或者等于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为非地面栅格。

进一步地，在所述待定栅格确定为非地面栅格的步骤之后，包括：

对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格；

依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；

将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比；

当所述点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。

进一步地，在所述将所述栅格连通片区确定为基准地面栅格的步骤之后，还包括：

将所述基准地面栅格中的点云确定为地面点云。

进一步地，在所述基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息的步骤中，具体包括：

依据所述栅格分辨率和所述连通片区内栅格的数量确定所述连通区域面积信息；

依据所述实时图像确定所述连通片区内点云位置信息，基于点云位置信息确定所述连通区域位置信息。

进一步地，在所述将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区的步骤之后，包括：

依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域；

依据所述待作业区域内栅格的数量和所述栅格分辨率确定所述待作业区域面积信息；

依据所述连通区域位置信息确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息；

依据所述边界位置信息确定所述待作业区域位置信息。

进一步地，在所述获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征的步骤中，具体包括：

依据同一栅格内点云高度的均值确定所述栅格海拔；

和/或，依据当前栅格和与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格海拔确定所述栅格梯度；

和/或，获取同一栅格内中点云海拔的最大值和最小值，依据所述最大值和所述最小值确定所述栅格海拔差。

本发明的实施例还提供了一种基于移动装置的喷洒控制装置，包括：

点云图获取模块，用于获取移动装置移动方向前方的点云图；

连通区域信息确定模块，用于基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；

待作业区域信息确定模块，用于根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；

喷洒控制信息确定模块，用于根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。

进一步地，在所述喷洒控制信息确定模块中，具体包括：

实时位置信息获取单元，用于获取移动装置的实时位置信息；

实时位置信息判断单元，用于将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内；

喷洒控制信息生成单元，用于当所述移动装置在所述待作业区域时，确定对所述目标物的喷洒控制信息；

喷洒控制信息传输单元，用于将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。

进一步地，还包括：

提醒模块，用于当所述移动装置进入所述待作业区域时，发出提醒信息；

接收模块，用于接收用户发送的对所述待作业区域内的目标物喷洒的喷洒控制信息。

优选地，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入所述待作业区域喷洒的控制数据。

进一步地，在所述点云图获取模块中，具体包括：

实时图像获取单元，用于获取摄像装置拍摄的移动装置移动方向前方的实时图像，依据所述实时图像确定移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离；

点云图确定单元，用于依据所述距离确定所述点云图。

进一步地，在所述连通区域信息确定模块中，具体包括：

栅格化单元，用于对所述点云图做栅格化处理；

结构特征获取单元，用于获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征，所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意多项；

第一连通区域确定单元，用于根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域；

连通信息确定单元，用于基于所述连通区域确定所述连通区域信息。

进一步地，在所述第一连通区域确定单元中，具体包括：

栅格确定单元，用于基于所述栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意一项或者多项确定地面栅格和非地面栅格；

第二连通区域确定单元，用于基于所述地面栅格确定移动方向前方的所述连通区域。

进一步地，在所述栅格确定单元中，具体包括：

栅格海拔差值对比单元，用于将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，确定非地面栅格和地面栅格；

第一非地面栅格确定单元，用于当所述栅格海拔差大于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述非地面栅格；

第一地面栅格确定单元，用于当所述栅格海拔差小于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述地面栅格。

进一步地，在所述栅格确定单元中，还包括：

栅格梯度值对比单元，用于将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格。

连通栅格确定单元，用于当当前栅格的所述栅格梯度以及与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格梯度均小于预设栅格梯度阈值时，将所述栅格和与所述栅格相邻的所有栅格确定为连通栅格，且所述连通栅格为所述地面栅格；

待定栅格确定单元，用于将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区，将不能确定为所述连通栅格的所述栅格确定为待定栅格。

进一步地，还包括：

面积信息确定单元，用于依据栅格分辨率确定所述栅格连通片区面积信息；

面积值对比单元，用于将所述栅格连通片区面积信息与预设地面连通片区面积阈值进行对比；

基准地面栅格确定单元，用于当所述栅格连通片区面积信息大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格。

进一步地，还包括：

地面海拔确定单元，用于依据确定为所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，所述海拔均值为地面海拔；

待定栅格海拔差确定单元，用于依据所述待定栅格的所述栅格海拔和所述地面海拔获得待定栅格海拔差；

待定栅格海拔差对比单元，用于将所述待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比；

第二地面栅格确定单元，用于当所述待定栅格海拔差小于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为地面栅格；

第二非地面栅格确定单元，用于当所述待定栅格海拔差大于或者等于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为非地面栅格。

进一步地，还包括：

地面栅格距离获取单元，用于对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格；

点云海拔差确定单元，用于依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；

点云海拔差值对比单元，用于将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比；

第一地面点云确定单元，用于当所述点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。

进一步地，还包括：

第二地面点云确定单元，用于将所述基准地面栅格中的点云确定为地面点云。

进一步地，在所述连通区域信息确定模块中，具体包括：

连通区域面积信息确定单元，用于依据所述栅格分辨率和所述连通片区内栅格的数量确定所述连通区域面积信息；

连通区域位置信息确定单元，用于依据所述实时图像确定所述连通片区内点云位置信息，基于点云位置信息确定所述连通区域位置信息。

进一步地，还包括：

待作业区域确定单元，用于依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域；

待作业区域面积信息确定单元，用于依据所述待作业区域内栅格的数量和所述栅格分辨率确定所述待作业区域面积信息；

边界位置信息确定单元，用于依据所述连通区域位置信息确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息；

待作业区域位置信息确定单元，用于依据所述边界位置信息确定所述待作业区域位置信息。

进一步地，在所述结构特征获取单元中，具体包括：

栅格海拔确定单元，用于依据同一栅格内点云高度的均值确定所述栅格海拔；

栅格梯度确定单元，用于和/或，依据当前栅格和与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格海拔确定所述栅格梯度；

栅格海拔差确定单元，用于和/或，获取同一栅格内中点云海拔的最大值和最小值，依据所述最大值和所述最小值确定所述栅格海拔差。

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现任一技术方案所述的基于移动装置的喷洒控制方法的步骤。

本发明的实施例还提供了一种基于移动装置的喷洒控制终端，包括处理器、存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一技术方案所述的基于移动装置的喷洒控制方法的步骤。

本发明的实施例还提供了一种移动装置，包括：所述计算机可读存储介质或所述的基于移动装置的喷洒控制终端。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、通过本发明实现了获取移动装置移动方向前方的点云图；基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。解决在了无人机在飞行过程中，对农作物之间的地面或者目标农作物旁边的农作物进行喷洒作业的问题，避免浪费无人机喷洒作业过程中被喷洒物，提高无人机的作业效率。

2、通过本发明提供的实施例实现了对所述点云图做栅格化处理；获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征，所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意多项；根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域；基于所述连通区域确定所述连通区域信息。通过摄像装置拍摄的实时图像，对实时图像进一步进行处理获得深度图像，其中深度图像上每一个像素点与空间中的点相对应，且该像素点具有空间坐标，因此在摄像装置内部参数和外部参数固定时，通过图像坐标系与世界坐标系之间的转换关系确定深度图像上像素点在世界坐标中的坐标值，将深度图像上的所有像素点转换到实际世界空间中，得到在空间坐标中的多个点，且多个点共同称为点云，其构成的图像称为点云图，由于不同点其坐标值不同，因此，基于点云中各个点的坐标值确定图像中各个点之间的结构特征，基于结构特征之间的关系，确定实时图像中的目标物，如目标物为农作物，地面作为不喷洒对象中的一种，进而能够根据识别结果精准地区分出地面和需作业的农作物，特别是对斜坡上农作物进行作业，避免无人机将斜坡识别为障碍物，实现了无人机能够对斜坡的农作物进行作业，也避免无人机对农作物之间的底面进行作业，节约了被喷洒物。

3、通过本发明提供的实施例实现了对所述点云图栅格化；基于栅格化后的所述点云图获得所述结构特征，通过对点云图的栅格化，进而能够在大量的点云中更为精准地获得结构特征，以便于基于该结构特征能够更为精准地确定划分点云，尽可能地使得同一物体或者同一类型物体的的结构特征相同，实现精准地识别地面，并将实时图像中的其他物体能够划分出来(如障碍物和农作物)，以便于无人机能够根据识别结果进行高效地作业，避免无人机将作业地带内的斜坡、山丘、沟槽等内的农作物作为障碍物不对其进行作业，同时对农作物精准作业，也节约了被喷洒物，降低了喷洒作业的经济成本，同时无人机喷洒作业过程中，由于精准识别的作用，使得无人机能够精准地识别出一颗颗的果树，进而能够针对一颗颗的果树进行喷洒，降低了人力测绘果树成本，提高了喷洒作业效率。

4、通过本发明提供的实施例实现了依据同一栅格内点云高度的均值确定所述栅格海拔；和/或，依据当前栅格和与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格海拔确定所述栅格梯度；和/或，获取同一栅格内中点云海拔的最大值和最小值，依据所述最大值和所述最小值确定所述栅格海拔差。依据不同物体之间结构特征不一致的特性，能够依据结构特征的栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差实现对点云中不同物体的精准区分。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种基于移动装置的喷洒控制方法的典型实施例中一种实施方式的流程图；

图2为本发明一种基于移动装置的喷洒控制方法的典型实施例中又一种实施方式的流程图；

图3为本发明一种基于移动装置的喷洒控制方法的典型实施例中又一种实施方式的流程图；

图4为本发明一种基于移动装置的喷洒控制方法的典型实施例中又一种实施方式的流程图；

图5为本发明一种基于移动装置的喷洒控制方法的典型实施例中又一种实施方式的流程图；

图6为本发明一种基于移动装置的喷洒控制装置的典型实施例中一种实施方式的结构示意图

图7为本发明一种基于移动装置的喷洒控制装置的典型实施例又一种实施方式的结构示意图；

图8为本发明一种基于移动装置的喷洒控制装置的典型实施例又一种实施方式的结构示意图；

图9为本发明一种基于移动装置的喷洒控制装置的典型实施例又一种实施方式的结构示意图；

图10为本发明一种基于移动装置的喷洒控制装置的典型实施例又一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

随着科技和农业的发展，无人机在农业植保方面有着巨大的优势，近年来得到了广泛的应用。但在实际应用中，无人机存在一些迫切需要解决的问题。现有的部分农作物由于其种植较为稀疏，农作物与农作物之间具有较宽的裸露的地面，而无人机在作业过程中通常不对其进行规避，从当前作业的农作物转到下一部分农作物时，会对农作物之间裸露的地面进行喷洒作业，会导致浪费大量的被喷洒物，增加了用户的经济成本。常规地，为了避免被喷洒物浪费，目前通过人力进行农作物的测绘，特别是果树的测绘，导致测绘人力成本比较高，又由于人工测绘一颗颗果树，非常浪费时间，同时也降低喷洒的效率。

进一步地，可以确定作业区域的边界信息，在作业区域的边界处，当移动装置从非作业区域进入到作业区域时，开启喷头，按照喷洒控制信息喷洒，当从作业区域进入非作业区域时，关闭喷头。

需要说明的是，本发明实施例中的基于移动装置的喷洒控制主要用于那些种植出苗率比较低或者果树的地块，进而实现高精度喷洒，节约农药等喷洒物资，以便于在此基础上实现对地面农作物的高效作业。进一步地，本发明实施例中的基于移动装置的喷洒控制还可以应用于建筑作业、物流行业包裹的运输分拣或者对仓库中物品的查询、监控等技术领域。需要说明的是本发明实施例中的移动装置上安装有至少一个能够确定点云的测距装置，测距装置可以安装于与移动装置移动方向相同的一端，或者安装于移动装置移动方向的两侧，在移动装置是无人机时，测距装置安装于无人机面向地面的一侧；在移动装置是车辆时，测距装置可以安装于车辆的前端或者后端，或者旋转式的安装于车辆顶端，其中，测距装置还包括摄像装置，且摄像装置可以拍摄车辆周围包括车辆顶端的图像，其中测距装置还可以是雷达测距装置。

本发明实施例中提供的一种基于移动装置的喷洒控制方法，在其中一种实施方式中，如图1所示，包括：S110、S120、S130、S140。

S110：获取移动装置移动方向前方的点云图；

S120：基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；

例如对所述的对点云图进行栅格处理，例如对点云图进行均匀的划分，横向和纵向等距离的将栅格划分成多个矩形区域，又可以根据点云距离测距装置的远近而不等距的划分栅格，所述栅格可以为矩形，也可以为扇形、六边形、三角形等形状。优选地，所述栅格相等大小，且均匀划分。

具体地，可以根据栅格中的点云数据将栅格化后所述点云图中的栅格分类成一个或多个连通区域。如根据相邻栅格的点云海拔平均值划分区域，例如在水平方向的第一栅格、第二栅格、第三栅格、第四栅格的点云海拔平均值分别为3、4、5、12，则第一栅格、第二栅格、第三栅格满足线性关系，其可以被分类成一个连通区域，而第四栅格不满足线性关系，则不被分类到与第一栅格、第二栅格、第三栅格同一个连通区域中。又如在临近栅格的海拔与当前栅格的海拔值小于等于1时，则确认临近栅格与当前栅格属于同一连通区域，如在某平面上的某一栅格的海拔值为5，其八邻域临近栅格分别为4、4、6、5、5、4、6、10，则海拔值为4、4、6、5、5、4、6与当前栅格属于同一连通区域，则海拔值为10的相邻与当前栅格不属于同一连通区域，又如还可以采用四邻域栅格确定连通区域，具体分类方法本发明不做限定。

在本发明的实施例中，通过处理测距装置获得的移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离，确定点云图，对点云图进行处理确定连通区域(即地面)，并根据确定的连通区域确定连通区域面积信息(地面的面积)，基于距离和连通区域确定连通区域位置信息(即地面的位置)。优选地，本发明的实施例优选为对摄像装置拍摄的图像进行处理，并通过转换关系(基于摄像装置的图像坐标系、摄像装置坐标系以及世界坐标系之间的转换关系)，确定图像中对应在空间中目标物的位置，详情如后文，在此不做赘述。

具体地，所述移动装置可以包括无人机、地面机器人、地面作业设备如拖拉机等，可以通过直接输入的方式获取点云图，例如可以通过DSM三维地图确定该区域的点云信息，然后输入到移动装置中；在其他实施例中可以通过移动装置挂载的传感器实现采集移动方向前方的点云图，例如采用激光雷达、激光测距传感器或者图像传感器获取传感数据，然后对传感数据进行处理获取点云图。可以提前获取传感数据处理成点云图，也可以实时的作业过程中，获取传感数据，然后实时处理成点云图。

S130：根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；

S140：根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。具体的喷洒包括喷洒农药、喷洒种子、喷洒化肥、融雪剂、花粉等。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图2所示，在所述根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒的步骤中，具体包括：S141、S142、S143、S144。

S141：获取移动装置的实时位置信息；

S142：将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内；

如移动装置为无人机，实时位置信息为无人机当前所在的位置的数据，在植保无人机中，包括飞行控制器和喷洒系统，其中飞行控制系统，能够稳定无人机的飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行，是无人机的大脑。在飞行控制系统中，包括：陀螺仪(飞行姿态感知)，加速计，气压计，超声波传感器(低空高度探测)，定位模块(水平位置高度粗略定位)，以及控制电路等，其中无人机的实时位置信息的获取主要通过定位模块获取，再将实时位置信息与待作业区域位置信息进行对比，目标物的待作业区域位置信息在数据库，其中，数据库是本地数据库或者云端数据库。目标物的待作业区域位置信息为多个喷洒作业的实时位置信息组成的集合，实时位置信息为实际世界坐标系的坐标值，也可以是人工提前划分的区域位置信息，人工提前划分的区域位置信息可以是按照网格的方式进行划分，也可以是依据地球的经纬度确定，当然也可以是一个电子地图，电子地图为高清三维地图或者二位地图，该地图还可以是基于栅格的电子地图，电子地图界面上有用户对区域信息的设定，同时也能接收用户在电子地图上进行设定。当然前面多种实时位置信息获取的方法也可以结合在一起使用，如将地球的经纬度和电子地图结合、将网格划分和电子地图结合、将坐标值与电子地图结合、将地球的经纬度和网格划分结合、将坐标值与网格划分结合等获取移动装置的实时位置信息，将获取到移动装置的实时位置信息与数据库中目标物的待作业区域进行对比，当实时位置信息存在目标物的待作业区域内时，则能判断出无人机当前所在的位置为待作业区域。

S143：当所述移动装置在所述待作业区域时，确定对所述目标物的喷洒控制信息；

S144：将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。

如在前述步骤中确定了无人机已经进入目标物的待作业区域后，为了是的无人机能够对目标物的待作业区域进行正常作业，确定对目标物的待作业区域喷洒的喷洒控制信息，使得无人机能够根据该喷洒控制信息在当前区域内的目标物进行喷洒，进而提高无人机的作业效率。所述喷洒控制信息可以根据待作业区域的面积确定，然后在移动装置在作业区域时，获取该喷洒控制信息；或者，实时的获取喷洒控制信息。

在前述步骤中确定了无人机已经进入目标物的待作业区域后，无人机自动生成对待作业区域喷洒的喷洒控制信息，也能够是无人机就判断结果发送给操作人员相关联的终端，使得操作人员能够根据判断结果发送在待作业区域喷洒的喷洒控制消息。

在移动装置的控制系统生成了对目标物的待作业区域内的喷洒控制信息后，将所述喷洒控制信息发送给控制喷洒的喷洒控制装置，便于喷洒控制装置接收到该喷洒控制信息后能根据该喷洒控制信息后控制用于喷洒作业结构或者组件运行。

前述过程是移动装置根据检测到的目标物和移动装置与目标物之间的位置关系生成喷洒控制信息，然后响应用户操作或者自动触发飞行器根据喷洒控制信息实施喷洒作业，但是上述方法并不限制于在移动装置中执行，也可以从与移动装置远离的控制终端的进行过程，即将判断结果或者实时位置信息发送给控制终端，控制终端根据实时位置信息与数据库中数据的判断结果生成喷洒控制消息，或者根据判断结果生成喷洒的喷洒控制信息，将该喷洒控制信息发送给移动装置，进而指示无人机中在执行喷洒作业的运行结构进行喷洒。

当然，前述还能够是控制终端检测移动装置的位置信息，将该位置信息与数据库中目标物的待作业区域信息进行对比，判断移动装置是否在待作业区域，若在待作业区域，则生成在待作业区域喷洒的喷洒控制消息，然后将该喷洒控制信息发送给移动装置，以使指示无人机中在执行喷洒作业的运行结构进行喷洒。

需要说明的是步骤S120至S140任意步骤可以整体在一个终端中执行，也将其分成一个步骤或者多个步骤分别在不同终端中执行。

进一步地，在所述将所述实时位置信息与所述目待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内的步骤之后，包括：

当所述移动装置进入所述待作业区域时，发出提醒信息；

接收用户发送的对所述待作业区域内的目标物喷洒的喷洒控制信息。

进一步地，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入所述待作业区域喷洒的控制数据。

在判断出移动装置(如无人机)进入待作业区域后，如前文所述，移动装置(如无人机)或者云端能够向操作人员的操作终端(如：遥控器、手机、平板和/或手提电脑等)发出提醒信息，提醒操作人员移动装置(如无人机)进入到了待作业区域，需要操作人员发送禁止移动装置(如无人机)在该喷洒的喷洒控制信息，避免移动装置(如无人机)再次喷洒对植物造成不好的影响，如影响植物的发育、收成等，进而在操作人员接收到移动装置(如无人机)的提醒信息后，操作人员依据该提醒信息向移动装置(如无人机)发出禁止喷洒的喷洒控制信息，以用于指示移动装置(如无人机)中的喷洒控制装置停止喷洒。

如前文所述，在操作人员发送出指示移动装置(如无人机)中的喷洒控制装置后，移动装置(如无人机)接收该喷洒控制消息，移动装置(如无人机)便可根据该喷洒控制消息作业，即移动装置(如无人机)的喷洒控制装置控制用于喷洒的结构停止运行，进而实现禁止喷洒的作用。

优选地，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入禁喷区域停止喷洒的控制数据。在移动装置(如无人机)接收到禁喷的喷洒控制消息后，即可停止喷洒。由于移动装置(如无人机)具有一定速度，且其喷洒流量与该速度具有一定的比例，另外，移动装置(如无人机)在移动过程中，保持有一定的速度，其用于喷洒的结构相对移动装置(如无人机)中的定位模块具有一定的距离，另外，气流也会对喷洒造成一定的影响，因此，结合移动装置(如无人机)的移动速度、喷洒的流量、喷洒结构相对移动装置(如无人机)中定位模块的位置以及气流，综合判断移动装置(如无人机)在具体时间和/或具体位置停止喷洒，避免对目标物的待作业区域重复喷洒，同时也保证需要喷洒的位置能够被喷洒。

进一步地，在所述获取移动装置移动方向前方的点云图的步骤中，具体包括：

获取摄像装置拍摄的移动装置移动方向前方的实时图像，依据所述实时图像确定移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离；

依据所述距离确定所述点云图。

进一步地，为了能够更好地确定目标物的信息，方便移动装置的喷洒，在所述依据所述实时图像确定点云图的步骤中，包括：对所述实时图像进行处理，获得所述实时图像的深度图；依据坐标系转换规则和所述深度图确定所述点云图。

本发明的实施例主要对摄像装置拍摄的图像进行处理，并通过转换关系(基于摄像装置的图像坐标系、摄像装置坐标系以及世界坐标系之间的转换关系)，确定图像中对应在空间中目标物的位置。需要说明的是，虽然未直接示出摄像装置的图像坐标系、摄像装置坐标系以及世界坐标系之间的转换关系，本领域人员应该是可以理解和实施的。如前文所述，获取摄像装置的拍摄的实时图像，即该实时图像为移动装置在移动过程中拍摄的图像，该实时图像可以为深度图像也可以为RGB图像。在该图像为RGB图像时，对该实时图像进行初步处理，将其转换为深度图像，深度图像是包含与视点的场景对象的表面的距离有关的信息的图像或图像通道。其中，深度图像类似于灰度图像，只是它的每个像素值是传感器距离物体的实际距离。通常RGB图像和深度图像是配准的，因而像素点之间具有一对一的对应关系。由于深度图像上每一像素点的像素值为摄像装置与实际点之间的距离(即深度信息)，因此，深度图像的基础上，通过前述的坐标系之间的转换关系，可以确定每一个像素点对应空间点的坐标值，即每一个像素点在世界坐标系中的坐标值，由于摄像装置内部参数和外部参数固定，进而每一个像素点转换后的世界坐标系为同一坐标系，基于每个像素点的深度信息和前述的坐标系之间的转换关系，可以确定每个像素点在世界坐标系上的位置，将同一帧图像上的所有像素点均转换到世界坐标系中，得到点在世界坐标系中的集合，其为点云，在图像上表示为点云图，点云中的每一个点均具有在世界坐标系中的坐标值。需要说明的是，在其他的实时方式中，由于是通过测距装置(如激光雷达扫描传感器)获取的移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离，则对获取的距离进行处理，以获得点云图。如采用包含了高斯核函数曲线的曲率表达式建立相关数学模型，选用了合适的离散尺度因子。根据离散曲率曲线的局部极值点，确定出截面线特征点集，并进行特征点的融合，进而准确地获取激光扫描点云图；或者基于离散点梯度法和极值法获得点云图。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图3所示，在所述基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息的步骤之中的步骤中，具体包括：S100、S200、S300、S400。

S100：对所述点云图做栅格化处理。

S200：获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征，所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意多项。

在前述点云图的基础上，为了能够更为快速精准地获取结构特征，通过对所述点云图进行栅格化，使得点云能够分布在不同的栅格中。因为点云数目众多，进而不便于后文中点云的分类，特别是单个的点云类别是所以先对点云进行栅格化，以栅格为单位进行分类。结合前文的描述可知，点云图即为世界坐标系下各点的分布图，点云中的各个点为空间中的点具有坐标值，通过前述的方法就可以获取到点云在世界坐标系下的坐标值，点云坐标即为点云中的各个点在世界坐标系下的坐标值，因此在获取到点云坐标后，基于点云坐标和后文的预设栅格分辨率确定所述点云在栅格中的坐标。

使用二维数组对栅格进行存储，设定栅格分辨率为resolution_，则点云的栅格坐标可以用以下式子进行计算：

index_x＝floor(x/resolution_)；

index_y＝floor(y/resolution_)；

其中，(index_x,index_y)代表的是栅格的二维编号，(x,y)代表点云的水平坐标，floor()函数代表取整运算。

对点云进行栅格化之后，每个栅格单元里面存放的是落在该栅格区域内的点云。所述结构特征的对象为栅格单元，因此所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差，在具体的实施例汇总，结构特征分别表示为：栅格海拔mean_、栅格梯度gradient_以及栅格海拔差error_。

进一步地，在所述获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征的步骤中，具体包括：

依据同一栅格内点云高度的均值确定所述栅格海拔；

和/或，依据当前栅格和与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格海拔确定所述栅格梯度；

和/或，获取同一栅格内中点云海拔的最大值和最小值，依据所述最大值和所述最小值确定所述栅格海拔差。

结合前文的描述，由于栅格以二维数组的形式进行的存储，因此，栅格在点云所在的坐标系中，以平面二维的形式表现。具体如，以摄像装置拍摄的方向对点云划分栅格。进而在该平面内，每一个栅格中点云都具有摄像装置拍摄方向的坐标值，即一定的高度。需要说明的是，在本发明的实施例中，该高度称为点云的海拔。进而栅格的结构特征均以点云在该方向上的高度作为计算的基准。具体的，栅格海拔mean_：通过计算栅格单元内部点云的海拔均值，以此均值作为栅格海拔mean_的值。栅格梯度gradient_：在上一步mean_值计算出来之后，将每一个栅格的mean_值与其邻接的所有栅格mean_值做差，得到的最大差值绝对值作为栅格梯度gradient_。栅格海拔差error_：通过计算栅格内部点云中海拔最大值与最小值的差，作为栅格海拔差error_。

S300：根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域；

S400：基于所述连通区域确定所述连通区域信息。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图4所示，在所述根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域的步骤中，具体包括：S410、S420。

S410：基于所述栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意一项或者多项确定地面栅格和非地面栅格；

S420：基于所述地面栅格确定移动方向前方的所述连通区域。

在前述的基础上，对结构特征中的栅格海拔mean_、栅格梯度gradient_以及栅格海拔差error_进行分类，并将栅格的结构特征与预设的阈值进行对比，确定属于目标物的栅格，进而能够确定栅格内的点云为目标物，结合前文的说明和后续的算法过程，确定实时图像中的目标物。需要说明的是，结合后续的算法过程可知，在本发明的实施例中，不仅仅是确定目标物，也可以通过设定具体的阈值确定非目标物，或者确定一种或者多种目标物，通过后续的分类算法，将多种目标物进行分类，进而确定实时图像中的各个物体。

进一步地，在所述基于所述栅格海拔确定地面栅格和非地面栅格的步骤中，具体包括：

将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，确定非地面栅格和地面栅格；

当所述栅格海拔差大于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述非地面栅格；

当所述栅格海拔差小于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述地面栅格。

进一步地，在所述基于所述栅格梯度确定地面栅格和非地面栅格的步骤中，还包括：

将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格。

当所述当前栅格的所述栅格梯度以及所述相邻栅格的所述栅格梯度均小于预设栅格梯度阈值时，将所述栅格和与所述栅格相邻的所有栅格确定为连通栅格，且所述连通栅格为所述地面栅格；

将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区，将不能确定为所述连通栅格的所述栅格确定为待定栅格。在本发明的实施例中，在实现本发明的具体算法中，所述预设栅格海拔差阈值为ERR_THRESHOLD，所述预设栅格梯度阈值为GRA_THRESHOLD。结合前文描述的内容，在将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，主要为确定非目标物栅格的过程，且在确定栅格连通片区和待定栅格的过程中包括确定栅格连通片区和待定栅格两个过程。在本发明的实施过程中，首先，将海拔差error_值大于阈值ERR_THRESHOLD的栅格归类为障碍栅格；然后，将梯度gradient_小于阈值GRA_THRESHOLD的栅格归类为连通栅格。在其中一种实施方式中，在区分农作物和地面时，该连通栅格即为不需要喷洒的地面栅格，地面栅格所在区域确定为不同的地面栅格连通片区，即前述的栅格连通片区。地面栅格对应的地面不进行喷洒作业，避免浪费被喷洒物，提高被喷洒物的利用率。将梯度gradient_大于或者等于阈值GRA_THRESHOLD的栅格归类为不连通栅格，即最后将余下的不连通的栅格归类为未知栅格。

进一步地，在所述将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格的步骤之后，包括：

依据栅格分辨率确定所述栅格连通片区面积信息；

将所述栅格连通片区面积信息与预设地面连通片区面积阈值进行对比；

当所述栅格连通片区面积信息大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格。

进一步地，在所述将所述栅格连通片区确定为基准地面栅格的步骤之后，还包括：

将所述基准地面栅格中的点云确定为地面点云。

在该步骤中，由于栅格的分辨率不同，导致相同的物体在不同的分辨率下具有不同的面积，使得栅格连通片区的面积也就不同。因此，在栅格分辨率确定后，每一个栅格的大小便确定了，即确定了单个栅格的面积，而在同一分辨率下，每一个栅格的面积都是相等的，因此，基于单个栅格的面积和栅格连通片区内栅格的数量得到栅格连通片区的面积。具体为，将单个栅格的面积乘以栅格连通片区内栅格的数量得到栅格连通片区的面积。结合前文说明，通过结合前文说明多个相邻栅格的梯度便能够栅格连通片区，且该连通片区为目标物的栅格连通片区(如地面栅格连通片区)，为了确定栅格连通片区的基准，以便于无人机对非连通片区进行喷洒作业，将所述栅格连通片区的面积与预设地面连通片区面积阈值进行对比；当所述栅格连通片区的面积大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格，该过程可以精准地划分出地面，进而及时针对斜坡或者低洼地带的农作物种植区域，也能够清晰地识别出地面，并基于此控制移动装置上的喷洒装置对非地面区域(待作业区域)进行喷洒。预设地面连通片区面积阈值有研发人员设置，非地面栅格主要为农作物种子区域，即待作业区域。结合前述的点云栅格化可知，基准地面栅格中的点云对应的是地面上的点形成的点云，因此基准地面栅格中的点云则可以确定为地面点云。

进一步地，在所述将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格的步骤之后，包括：

依据确定为所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，所述海拔均值为地面海拔；

依据所述待定栅格的所述栅格海拔和所述地面海拔获得待定栅格海拔差；

将所述待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比；

当所述待定栅格海拔差小于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为地面栅格；

当所述待定栅格海拔差大于或者等于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为非地面栅格。

为了能够确定待定栅格具体的类型，结合前文所述的计算方法获得所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，且该海拔均值确定为地面海拔。将待定栅格的栅格海拔依次与地面海拔做差获得待定栅格与地面海拔之间的海拔差，该海拔差如前文的待定栅格海拔差，将待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比。，避免无人机对没有作物地面进行喷洒作业，节约被喷洒的水量、药量或者颗粒物等，实现针对性的喷洒作业。在其中一种实施方式中，所述预设目标物海拔差阈值为GROUND_THRESHOLD，当所述待定栅格海拔差小于GROUND_THRESHOLD时，所述待定栅格确定为地面栅格；当所述待定栅格海拔差大于或者等于GROUND_THRESHOLD时，所述待定栅格确定为非目标物栅格(农作物栅格/待作业也区域)。具体的，该方法可以实现精准地分割地面和农作物，精准地确定地面和待作业区域的边界。

进一地，在所述待定栅格确定为非地面栅格的步骤之后，包括：

对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格；

依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；

将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比；

当所述点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。

由于在前述的计算过程中，都是以栅格进行计算的，并没有完全落实到点云上，而点云中的点代表的是空间中物体上一点的，具有基于移动装置所在世界坐标系中的实际坐标，因此，需要明确点云的具体类别，以便于确定空间中点对应的物体是地面或者非地面。然后，通过前文算法确定了栅格为地面栅格时，则该栅格内的点云则确定为地面的点云。然后为了更精确地确定非地面栅格是否是地面，通过前述的连通片区的栅格可知，与地面栅格最近的非地面栅格最有可能为地面栅格，因此，对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格，对比非地面栅格内和地面栅格内点云的海拔差，该海拔为点云垂直于栅格二维平面的距离。在对比之前，还需要依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；即依次将障碍物栅格内的点云海拔与地面栅格海拔做差获得点云海拔差，然后将该点云海拔差与将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比。当点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。结合前述点云与世界坐标系的关系以及实时图像与点云的关系可知，在分类出点云中各点的类别后，可知道世界坐标系中，点云对应物体的类别，又由于点云是通过实时图像确定，因此在确定了点云之后，便可再依据坐标系中的关系可以确定实时图像的地面，进而实现精准分割地面和非地面，特别是具有斜坡和低洼的农作物之间的地面，进而在喷洒过程中可以对非地面区域即待作业区域进行精准地喷洒作业。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图5所示，在所述基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息的步骤中，具体包括：

S121：依据所述栅格分辨率和所述连通片区内栅格的数量确定所述连通区域面积信息；

S122：依据所述实时图像确定所述连通片区内点云位置信息，基于点云位置信息确定所述连通区域位置信息。

进一步地，在所述将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区的步骤之后，包括：

依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域；

依据所述待作业区域内栅格的数量和所述栅格分辨率确定所述待作业区域面积信息；

依据所述连通区域位置信息确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息；

依据所述边界位置信息确定所述待作业区域位置信息。

结合前述过程可知，在前述基础上，基于对点云图的栅格化确定了地面的连通区域，由于栅格分辨率是用户设置的，使得单独一个栅格面积大小固定，连通区域内栅格的数量也是确定的。因此，通过栅格面积乘以栅格数量便可以得到连通区域的面积。同时在基于实时图像的基础上，通过图像坐标系、摄像坐标系、世界坐标系之间的转换关系可以确定连通区域位置信息，并能够针对性的确定每一个点云的位置信息，同时能够确定连通区域的边界位置信息。需要说明的图像坐标系、摄像坐标系、世界坐标系之间的转换关系在本申请中未做详细说明，但是本领域技术人员是可以实施和理解的。在农作物种植过程中，在稀疏的农作物之间会有连通的裸露地面区域，而农作物所在的区域为待作业做区域，为了实现针对性的喷洒，仅对农作物的区域进行喷洒，而不对农作物之间的地面进行喷洒，而对于比较种植比较茂密的农作物，其种植片区内不能够识别出地面，而种植片区之间具有连通裸露的地面，该地面不需要进行喷洒作业，以节约被喷洒物。因此，可以确定连通区域包围的区域具有待作业区域，进而可以依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域。然后基于栅格分辨率乘以待作业区域内栅格数量确定待作业区域面积信息；又结合前文的位置信息确定方法确定连通区域位置信息，同样也可以通过坐标系之间的转换关系确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息，且该边界位置信息即为待作业区域边界位置信息，基于该边界位置信息便确定边界包围的待作业区域位置信息。在该位置信息确定后，将移动装置的实时位置信息和待作业位置信息进行对比，即判断移动装置是否在待作业区域边界包围的区域内，在其内时，则确定对所述目标物的喷洒控制信息，将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。实现对待作业区域的精准喷洒作业。

本发明实施例提供的一种基于移动装置的喷洒控制装置，在其中一种实施方式中，如图6所示，包括：点云图获取模块110、连通区域信息确定模块120、待作业区域信息确定模块130、喷洒控制信息确定模块140。

点云图获取模块110，用于获取移动装置移动方向前方的点云图；

连通区域信息确定模块120，用于基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；

例如对所述的对点云图进行栅格处理，例如对点云图进行均匀的划分，横向和纵向等距离的将栅格划分成多个矩形区域，又可以根据点云距离测距装置的远近而不等距的划分栅格，所述栅格可以为矩形，也可以为扇形、六边形、三角形等形状。优选地，所述栅格相等大小，且均匀划分。

具体地，可以根据栅格中的点云数据将栅格化后所述点云图中的栅格分类成一个或多个连通区域。如根据相邻栅格的点云海拔平均值划分区域，例如在水平方向的第一栅格、第二栅格、第三栅格、第四栅格的点云海拔平均值分别为3、4、5、12，则第一栅格、第二栅格、第三栅格满足线性关系，其可以被分类成一个连通区域，而第四栅格不满足线性关系，则不被分类到与第一栅格、第二栅格、第三栅格同一个连通区域中。又如在临近栅格的海拔与当前栅格的海拔值小于等于1时，则确认临近栅格与当前栅格属于同一连通区域，如在某平面上的某一栅格的海拔值为5，其八邻域临近栅格分别为4、4、6、5、5、4、6、10，则海拔值为4、4、6、5、5、4、6与当前栅格属于同一连通区域，则海拔值为10的相邻与当前栅格不属于同一连通区域，又如还可以采用四邻域栅格确定连通区域，具体分类方法本发明不做限定。

在本发明的实施例中，通过处理测距装置获得的移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离，确定点云图，对点云图进行处理确定连通区域(即地面)，并根据确定的连通区域确定连通区域面积信息(地面的面积)，基于距离和连通区域确定连通区域位置信息(即地面的位置)。优选地，本发明的实施例优选为对摄像装置拍摄的图像进行处理，并通过转换关系(基于摄像装置的图像坐标系、摄像装置坐标系以及世界坐标系之间的转换关系)，确定图像中对应在空间中目标物的位置，详情如后文，在此不做赘述。

具体地，所述移动装置可以包括无人机、地面机器人、地面作业设备如拖拉机等，可以通过直接输入的方式获取点云图，例如可以通过DSM三维地图确定该区域的点云信息，然后输入到移动装置中；在其他实施例中可以通过移动装置挂载的传感器实现采集移动方向前方的点云图，例如采用激光雷达、激光测距传感器或者图像传感器获取传感数据，然后对传感数据进行处理获取点云图。可以提前获取传感数据处理成点云图，也可以实时的作业过程中，获取传感数据，然后实时处理成点云图。

待作业区域信息确定模块130，用于根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；

喷洒控制信息确定模块140，用于根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。具体的喷洒包括喷洒农药、喷洒种子、喷洒化肥、融雪剂、花粉等。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图7所示，在所述喷洒控制信息确定模块中，具体包括：实时位置信息获取单元141、实时位置信息判断单元142、喷洒控制信息生成单元143、喷洒控制信息传输单元144。

实时位置信息获取单元141，用于获取移动装置的实时位置信息；

实时位置信息判断单元142，用于将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内.

如移动装置为无人机，实时位置信息为无人机当前所在的位置的数据，在植保无人机中，包括飞行控制器和喷洒系统，其中飞行控制系统，能够稳定无人机的飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行，是无人机的大脑。在飞行控制系统中，包括：陀螺仪(飞行姿态感知)，加速计，气压计，超声波传感器(低空高度探测)，定位模块(水平位置高度粗略定位)，以及控制电路等，其中无人机的实时位置信息的获取主要通过定位模块获取，再将实时位置信息与待作业区域位置信息进行对比，目标物的待作业区域位置信息在数据库，其中，数据库是本地数据库或者云端数据库。目标物的待作业区域位置信息为多个喷洒作业的实时位置信息组成的集合，实时位置信息为实际世界坐标系的坐标值，也可以是人工提前划分的区域位置信息，人工提前划分的区域位置信息可以是按照网格的方式进行划分，也可以是依据地球的经纬度确定，当然也可以是一个电子地图，电子地图为高清三维地图或者二位地图，该地图还可以是基于栅格的电子地图，电子地图界面上有用户对区域信息的设定，同时也能接收用户在电子地图上进行设定。当然前面多种实时位置信息获取的方法也可以结合在一起使用，如将地球的经纬度和电子地图结合、将网格划分和电子地图结合、将坐标值与电子地图结合、将地球的经纬度和网格划分结合、将坐标值与网格划分结合等获取移动装置的实时位置信息，将获取到移动装置的实时位置信息与数据库中目标物的待作业区域进行对比，当实时位置信息存在目标物的待作业区域内时，则能判断出无人机当前所在的位置为待作业区域。

喷洒控制信息生成单元143，用于当所述移动装置在所述待作业区域时，确定对所述目标物的喷洒控制信息；

喷洒控制信息传输单元144，用于将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。

如在前述步骤中确定了无人机已经进入目标物的待作业区域后，为了是的无人机能够对目标物的待作业区域进行正常作业，确定对目标物的待作业区域喷洒的喷洒控制信息，使得无人机能够根据该喷洒控制信息在当前区域内的目标物进行喷洒，进而提高无人机的作业效率。所述喷洒控制信息可以根据待作业区域的面积确定，然后在移动装置在作业区域时，获取该喷洒控制信息；或者，实时的获取喷洒控制信息。

在前述步骤中确定了无人机已经进入目标物的待作业区域后，无人机自动生成对待作业区域喷洒的喷洒控制信息，也能够是无人机就判断结果发送给操作人员相关联的终端，使得操作人员能够根据判断结果发送在待作业区域喷洒的喷洒控制消息。

在移动装置的控制系统生成了对目标物的待作业区域内的喷洒控制信息后，将所述喷洒控制信息发送给控制喷洒的喷洒控制装置，便于喷洒控制装置接收到该喷洒控制信息后能根据该喷洒控制信息后控制用于喷洒作业结构或者组件运行。

前述过程是移动装置根据检测到的目标物和移动装置与目标物之间的位置关系生成喷洒控制信息，然后响应用户操作或者自动触发飞行器根据喷洒控制信息实施喷洒作业，但是上述方法并不限制于在移动装置中执行，也可以从与移动装置远离的控制终端的进行过程，即将判断结果或者实时位置信息发送给控制终端，控制终端根据实时位置信息与数据库中数据的判断结果生成喷洒控制消息，或者根据判断结果生成喷洒的喷洒控制信息，将该喷洒控制信息发送给移动装置，进而指示无人机中在执行喷洒作业的运行结构进行喷洒。

当然，前述还能够是控制终端检测移动装置的位置信息，将该位置信息与数据库中目标物的待作业区域信息进行对比，判断移动装置是否在待作业区域，若在待作业区域，则生成在待作业区域喷洒的喷洒控制消息，然后将该喷洒控制信息发送给移动装置，以使指示无人机中在执行喷洒作业的运行结构进行喷洒。

需要说明的是连通区域信息确定模块120、待作业区域信息确定模块130、喷洒控制信息确定模块140任意模块可以整体在一个终端中实现其对应的功能，也将其分成一个或者多个模块分别在不同终端中实现其对应的功能。

进一步地，还包括：

提醒模块，用于当所述移动装置进入所述待作业区域时，发出提醒信息；

接收模块，用于接收用户发送的对所述待作业区域内的目标物喷洒的喷洒控制信息。

优选地，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入所述待作业区域喷洒的控制数据。

在判断出移动装置(如无人机)进入待作业区域后，如前文所述，移动装置(如无人机)或者云端能够向操作人员的操作终端(如：遥控器、手机、平板和/或手提电脑等)发出提醒信息，提醒操作人员移动装置(如无人机)进入到了待作业区域，需要操作人员发送禁止移动装置(如无人机)在该喷洒的喷洒控制信息，避免移动装置(如无人机)再次喷洒对植物造成不好的影响，如影响植物的发育、收成等，进而在操作人员接收到移动装置(如无人机)的提醒信息后，操作人员依据该提醒信息向移动装置(如无人机)发出禁止喷洒的喷洒控制信息，以用于指示移动装置(如无人机)中的喷洒控制装置停止喷洒。

如前文所述，在操作人员发送出指示移动装置(如无人机)中的喷洒控制装置后，移动装置(如无人机)接收该喷洒控制消息，移动装置(如无人机)便可根据该喷洒控制消息作业，即移动装置(如无人机)的喷洒控制装置控制用于喷洒的结构停止运行，进而实现禁止喷洒的作用。

优选地，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入禁喷区域停止喷洒的控制数据。在移动装置(如无人机)接收到禁喷的喷洒控制消息后，即可停止喷洒。由于移动装置(如无人机)具有一定速度，且其喷洒流量与该速度具有一定的比例，另外，移动装置(如无人机)在移动过程中，保持有一定的速度，其用于喷洒的结构相对移动装置(如无人机)中的定位模块具有一定的距离，另外，气流也会对喷洒造成一定的影响，因此，结合移动装置(如无人机)的移动速度、喷洒的流量、喷洒结构相对移动装置(如无人机)中定位模块的位置以及气流，综合判断移动装置(如无人机)在具体时间和/或具体位置停止喷洒，避免对目标物的待作业区域重复喷洒，同时也保证需要喷洒的位置能够被喷洒。

进一步地，在所述点云图获取模块中，具体包括：

实时图像获取单元，用于获取摄像装置拍摄的移动装置移动方向前方的实时图像，依据所述实时图像确定移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离；

点云图确定单元，用于依据所述距离确定所述点云图。

进一步地，为了能够更好地确定目标物的信息，方便移动装置的喷洒，在所述依据所述实时图像确定点云图的步骤中，包括：对所述实时图像进行处理，获得所述实时图像的深度图；依据坐标系转换规则和所述深度图确定所述点云图。

本发明的实施例主要对摄像装置拍摄的图像进行处理，并通过转换关系(基于摄像装置的图像坐标系、摄像装置坐标系以及世界坐标系之间的转换关系)，确定图像中对应在空间中目标物的位置。需要说明的是，虽然未直接示出摄像装置的图像坐标系、摄像装置坐标系以及世界坐标系之间的转换关系，本领域人员应该是可以理解和实施的。如前文所述，获取摄像装置的拍摄的实时图像，即该实时图像为移动装置在移动过程中拍摄的图像，该实时图像可以为深度图像也可以为RGB图像。在该图像为RGB图像时，对该实时图像进行初步处理，将其转换为深度图像，深度图像是包含与视点的场景对象的表面的距离有关的信息的图像或图像通道。其中，深度图像类似于灰度图像，只是它的每个像素值是传感器距离物体的实际距离。通常RGB图像和深度图像是配准的，因而像素点之间具有一对一的对应关系。由于深度图像上每一像素点的像素值为摄像装置与实际点之间的距离(即深度信息)，因此，深度图像的基础上，通过前述的坐标系之间的转换关系，可以确定每一个像素点对应空间点的坐标值，即每一个像素点在世界坐标系中的坐标值，由于摄像装置内部参数和外部参数固定，进而每一个像素点转换后的世界坐标系为同一坐标系，基于每个像素点的深度信息和前述的坐标系之间的转换关系，可以确定每个像素点在世界坐标系上的位置，将同一帧图像上的所有像素点均转换到世界坐标系中，得到点在世界坐标系中的集合，其为点云，在图像上表示为点云图，点云中的每一个点均具有在世界坐标系中的坐标值。需要说明的是，在其他的实时方式中，由于是通过测距装置(如激光雷达扫描传感器)获取的移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离，则对获取的距离进行处理，以获得点云图。如采用包含了高斯核函数曲线的曲率表达式建立相关数学模型，选用了合适的离散尺度因子。根据离散曲率曲线的局部极值点，确定出截面线特征点集，并进行特征点的融合，进而准确地获取激光扫描点云图；或者基于离散点梯度法和极值法获得点云图。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图8所示，在所述连通区域信息确定模块中，具体包括：栅格化单元100、结构特征获取单元200、第一连通区域确定单元300、连通信息确定单元400。

栅格化单元100，用于对所述点云图做栅格化处理；

结构特征获取单元200，用于获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征，所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意多项；

在前述点云图的基础上，为了能够更为快速精准地获取结构特征，通过对所述点云图进行栅格化，使得点云能够分布在不同的栅格中。因为点云数目众多，进而不便于后文中点云的分类，特别是单个的点云类别是所以先对点云进行栅格化，以栅格为单位进行分类。结合前文的描述可知，点云图即为世界坐标系下各点的分布图，点云中的各个点为空间中的点具有坐标值，通过前述的方法就可以获取到点云在世界坐标系下的坐标值，点云坐标即为点云中的各个点在世界坐标系下的坐标值，因此在获取到点云坐标后，基于点云坐标和后文的预设栅格分辨率确定所述点云在栅格中的坐标。

使用二维数组对栅格进行存储，设定栅格分辨率为resolution_，则点云的栅格坐标可以用以下式子进行计算：

index_x＝floor(x/resolution_)；

index_y＝floor(y/resolution_)；

其中，(index_x,index_y)代表的是栅格的二维编号，(x,y)代表点云的水平坐标，floor()函数代表取整运算。

对点云进行栅格化之后，每个栅格单元里面存放的是落在该栅格区域内的点云。所述结构特征的对象为栅格单元，因此所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差，在具体的实施例汇总，结构特征分别表示为：栅格海拔mean_、栅格梯度gradient_以及栅格海拔差error_。

进一步地，在所述结构特征获取单元中，具体包括：

栅格海拔确定单元，用于依据同一栅格内点云高度的均值确定所述栅格海拔；

栅格梯度确定单元，用于和/或，依据当前栅格和与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格海拔确定所述栅格梯度；

栅格海拔差确定单元，用于和/或，获取同一栅格内中点云海拔的最大值和最小值，依据所述最大值和所述最小值确定所述栅格海拔差。

结合前文的描述，由于栅格以二维数组的形式进行的存储，因此，栅格在点云所在的坐标系中，以平面二维的形式表现。具体如，以摄像装置拍摄的方向对点云划分栅格。进而在该平面内，每一个栅格中点云都具有摄像装置拍摄方向的坐标值，即一定的高度。需要说明的是，在本发明的实施例中，该高度称为点云的海拔。进而栅格的结构特征均以点云在该方向上的高度作为计算的基准。具体的，栅格海拔mean_：通过计算栅格单元内部点云的海拔均值，以此均值作为栅格海拔mean_的值。栅格梯度gradient_：在上一步mean_值计算出来之后，将每一个栅格的mean_值与其邻接的所有栅格mean_值做差，得到的最大差值绝对值作为栅格梯度gradient_。栅格海拔差error_：通过计算栅格内部点云中海拔最大值与最小值的差，作为栅格海拔差error_。

第一连通区域确定单元300，用于根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域；

连通信息确定单元400，用于基于所述连通区域确定所述连通区域信息。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图9所示，在所述第一连通区域确定单元中，具体包括：栅格确定单元410、第二连通区域确定单元420。

栅格确定单元410，用于基于所述栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意一项或者多项确定地面栅格和非地面栅格；

第二连通区域确定单元420，用于基于所述地面栅格确定移动方向前方的所述连通区域。

在前述的基础上，对结构特征中的栅格海拔mean_、栅格梯度gradient_以及栅格海拔差error_进行分类，并将栅格的结构特征与预设的阈值进行对比，确定属于目标物的栅格，进而能够确定栅格内的点云为目标物，结合前文的说明和后续的算法过程，确定实时图像中的目标物。需要说明的是，结合后续的算法过程可知，在本发明的实施例中，不仅仅是确定目标物，也可以通过设定具体的阈值确定非目标物，或者确定一种或者多种目标物，通过后续的分类算法，将多种目标物进行分类，进而确定实时图像中的各个物体。

进一步地，在所述栅格确定单元中，具体包括：

栅格海拔差值对比单元，用于将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，确定非地面栅格和地面栅格；

第一非地面栅格确定单元，用于当所述栅格海拔差大于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述非地面栅格；

第一地面栅格确定单元，用于当所述栅格海拔差小于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述地面栅格。

进一步地，在所述栅格确定单元中，还包括：

栅格梯度值对比单元，用于将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格。

连通栅格确定单元，用于当当前栅格的所述栅格梯度以及与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格梯度均小于预设栅格梯度阈值时，将所述栅格和与所述栅格相邻的所有栅格确定为连通栅格，且所述连通栅格为所述地面栅格；

待定栅格确定单元，用于将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区，将不能确定为所述连通栅格的所述栅格确定为待定栅格。

将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区，将不能确定为所述连通栅格的所述栅格确定为待定栅格。在本发明的实施例中，在实现本发明的具体算法中，所述预设栅格海拔差阈值为ERR_THRESHOLD，所述预设栅格梯度阈值为GRA_THRESHOLD。结合前文描述的内容，在将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，主要为确定非目标物栅格的过程，且在确定栅格连通片区和待定栅格的过程中包括确定栅格连通片区和待定栅格两个过程。在本发明的实施过程中，首先，将海拔差error_值大于阈值ERR_THRESHOLD的栅格归类为障碍栅格；然后，将梯度gradient_小于阈值GRA_THRESHOLD的栅格归类为连通栅格。在其中一种实施方式中，在区分农作物和地面时，该连通栅格即为不需要喷洒的地面栅格，地面栅格所在区域确定为不同的地面栅格连通片区，即前述的栅格连通片区。地面栅格对应的地面不进行喷洒作业，避免浪费被喷洒物，提高被喷洒物的利用率。将梯度gradient_大于或者等于阈值GRA_THRESHOLD的栅格归类为不连通栅格，即最后将余下的不连通的栅格归类为未知栅格。

进一步地，还包括：

面积信息确定单元，用于依据栅格分辨率确定所述栅格连通片区面积信息；

面积值对比单元，用于将所述栅格连通片区面积信息与预设地面连通片区面积阈值进行对比；

基准地面栅格确定单元，用于当所述栅格连通片区面积信息大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格。

进一步地，还包括：

第二地面点云确定单元，用于将所述基准地面栅格中的点云确定为地面点云。

在该步骤中，由于栅格的分辨率不同，导致相同的物体在不同的分辨率下具有不同的面积，使得栅格连通片区的面积也就不同。因此，在栅格分辨率确定后，每一个栅格的大小便确定了，即确定了单个栅格的面积，而在同一分辨率下，每一个栅格的面积都是相等的，因此，基于单个栅格的面积和栅格连通片区内栅格的数量得到栅格连通片区的面积。具体为，将单个栅格的面积乘以栅格连通片区内栅格的数量得到栅格连通片区的面积。结合前文说明，通过结合前文说明多个相邻栅格的梯度便能够栅格连通片区，且该连通片区为目标物的栅格连通片区(如地面栅格连通片区)，为了确定栅格连通片区的基准，以便于无人机对非连通片区进行喷洒作业，将所述栅格连通片区的面积与预设地面连通片区面积阈值进行对比；当所述栅格连通片区的面积大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格，该过程可以精准地划分出地面，进而及时针对斜坡或者低洼地带的农作物种植区域，也能够清晰地识别出地面，并基于此控制移动装置上的喷洒装置对非地面区域(待作业区域)进行喷洒。预设地面连通片区面积阈值有研发人员设置，非地面栅格主要为农作物种子区域，即待作业区域。结合前述的点云栅格化可知，基准地面栅格中的点云对应的是地面上的点形成的点云，因此基准地面栅格中的点云则可以确定为地面点云。

进一步地，还包括：

地面海拔确定单元，用于依据确定为所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，所述海拔均值为地面海拔；

待定栅格海拔差确定单元，用于依据所述待定栅格的所述栅格海拔和所述地面海拔获得待定栅格海拔差；

待定栅格海拔差对比单元，用于将所述待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比；

第二地面栅格确定单元，用于当所述待定栅格海拔差小于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为地面栅格；

第二非地面栅格确定单元，用于当所述待定栅格海拔差大于或者等于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为非地面栅格。

为了能够确定待定栅格具体的类型，结合前文所述的计算方法获得所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，且该海拔均值确定为地面海拔。将待定栅格的栅格海拔依次与地面海拔做差获得待定栅格与地面海拔之间的海拔差，该海拔差如前文的待定栅格海拔差，将待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比。，避免无人机对没有作物地面进行喷洒作业，节约被喷洒的水量、药量或者颗粒物等，实现针对性的喷洒作业。在其中一种实施方式中，所述预设目标物海拔差阈值为GROUND_THRESHOLD，当所述待定栅格海拔差小于GROUND_THRESHOLD时，所述待定栅格确定为地面栅格；当所述待定栅格海拔差大于或者等于GROUND_THRESHOLD时，所述待定栅格确定为非目标物栅格(农作物栅格/待作业也区域)。具体的，该方法可以实现精准地分割地面和农作物，精准地确定地面和待作业区域的边界。

进一步地，还包括：

地面栅格距离获取单元，用于对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格；

点云海拔差确定单元，用于依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；

点云海拔差值对比单元，用于将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比；

第一地面点云确定单元，用于当所述点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。

由于在前述的计算过程中，都是以栅格进行计算的，并没有完全落实到点云上，而点云中的点代表的是空间中物体上一点的，具有基于移动装置所在世界坐标系中的实际坐标，因此，需要明确点云的具体类别，以便于确定空间中点对应的物体是地面或者非地面。然后，通过前文算法确定了栅格为地面栅格时，则该栅格内的点云则确定为地面的点云。然后为了更精确地确定非地面栅格是否是地面，通过前述的连通片区的栅格可知，与地面栅格最近的非地面栅格最有可能为地面栅格，因此，对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格，对比非地面栅格内和地面栅格内点云的海拔差，该海拔为点云垂直于栅格二维平面的距离。在对比之前，还需要依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；即依次将障碍物栅格内的点云海拔与地面栅格海拔做差获得点云海拔差，然后将该点云海拔差与将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比。当点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。结合前述点云与世界坐标系的关系以及实时图像与点云的关系可知，在分类出点云中各点的类别后，可知道世界坐标系中，点云对应物体的类别，又由于点云是通过实时图像确定，因此在确定了点云之后，便可再依据坐标系中的关系可以确定实时图像的地面，进而实现精准分割地面和非地面，特别是具有斜坡和低洼的农作物之间的地面，进而在喷洒过程中可以对非地面区域即待作业区域进行精准地喷洒作业。

进一步地，在其中一种实施方式中，如图10所示，在所述连通区域信息确定模块中，具体包括：连通区域面积信息确定单元121、连通区域位置信息确定单元122。

连通区域面积信息确定单元121，用于依据所述栅格分辨率和所述连通片区内栅格的数量确定所述连通区域面积信息；

连通区域位置信息确定单元122，用于依据所述实时图像确定所述连通片区内点云位置信息，基于点云位置信息确定所述连通区域位置信息。

进一步地，还包括：

待作业区域确定单元，用于依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域；

待作业区域面积信息确定单元，用于依据所述待作业区域内栅格的数量和所述栅格分辨率确定所述待作业区域面积信息；

边界位置信息确定单元，用于依据所述连通区域位置信息确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息；

待作业区域位置信息确定单元，用于依据所述边界位置信息确定所述待作业区域位置信息。

结合前述过程可知，在前述基础上，基于对点云图的栅格化确定了地面的连通区域，由于栅格分辨率是用户设置的，使得单独一个栅格面积大小固定，连通区域内栅格的数量也是确定的。因此，通过栅格面积乘以栅格数量便可以得到连通区域的面积。同时在基于实时图像的基础上，通过图像坐标系、摄像坐标系、世界坐标系之间的转换关系可以确定连通区域位置信息，并能够针对性的确定每一个点云的位置信息，同时能够确定连通区域的边界位置信息。需要说明的图像坐标系、摄像坐标系、世界坐标系之间的转换关系在本申请中未做详细说明，但是本领域技术人员是可以实施和理解的。在农作物种植过程中，在稀疏的农作物之间会有连通的裸露地面区域，而农作物所在的区域为待作业做区域，为了实现针对性的喷洒，仅对农作物的区域进行喷洒，而不对农作物之间的地面进行喷洒，而对于比较种植比较茂密的农作物，其种植片区内不能够识别出地面，而种植片区之间具有连通裸露的地面，该地面不需要进行喷洒作业，以节约被喷洒物。因此，可以确定连通区域包围的区域具有待作业区域，进而可以依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域。然后基于栅格分辨率乘以待作业区域内栅格数量确定待作业区域面积信息；又结合前文的位置信息确定方法确定连通区域位置信息，同样也可以通过坐标系之间的转换关系确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息，且该边界位置信息即为待作业区域边界位置信息，基于该边界位置信息便确定边界包围的待作业区域位置信息。在该位置信息确定后，将移动装置的实时位置信息和待作业位置信息进行对比，即判断移动装置是否在待作业区域边界包围的区域内，在其内时，则确定对所述目标物的喷洒控制信息，将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。实现对待作业区域的精准喷洒作业。本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现所述的基于移动装置的喷洒控制方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种基于移动装置的喷洒控制终端，包括处理器、存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述的基于移动装置的喷洒控制方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种移动装置，包括：所述计算机可读存储介质或所述的基于移动装置的喷洒控制终端。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，包括：

获取移动装置移动方向前方的点云图；

基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；

根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；

根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。

2.根据权利要求1所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒的步骤中，具体包括：

获取移动装置的实时位置信息；

将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内；

当所述移动装置在所述待作业区域时，确定对所述目标物的喷洒控制信息；

将所述喷洒控制信息传输给喷洒控制装置，以指示对所述待作业区域内的目标物喷洒。

3.根据权利要求2所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述将所述实时位置信息与所述待作业区域位置信息进行对比，判断所述移动装置是否在所述待作业区域之内的步骤之后，包括：

当所述移动装置进入所述待作业区域时，发出提醒信息；

接收用户发送的对所述待作业区域内的目标物喷洒的喷洒控制信息。

4.根据权利要求1至3所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，所述喷洒控制信息包括：指示所述移动装置在进入所述待作业区域喷洒的控制数据。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述获取移动装置移动方向前方的点云图的步骤中，具体包括：

获取摄像装置拍摄的移动装置移动方向前方的实时图像，依据所述实时图像确定移动装置与移动装置移动方向前方各物体之间的距离；

依据所述距离确定所述点云图。

6.根据权利要求5所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息的步骤之中，具体包括：

对所述点云图做栅格化处理；

获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征，所述结构特征包括：栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意多项；

根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域；

基于所述连通区域确定所述连通区域信息。

7.根据权利要求6所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述根据所述结构特征确定移动方向前方的连通区域的步骤中，具体包括：

基于所述栅格海拔、栅格梯度、栅格海拔差中的任意一项或者多项确定地面栅格和非地面栅格；

基于所述地面栅格确定移动方向前方的所述连通区域。

8.根据权利要求7所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述基于所述栅格海拔确定地面栅格和非地面栅格的步骤中，具体包括：

将所述栅格海拔差与预设栅格海拔差阈值进行对比，确定非地面栅格和地面栅格；

当所述栅格海拔差大于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述非地面栅格；

当所述栅格海拔差小于预设栅格海拔差阈值时，所述栅格确定为所述地面栅格。

9.根据权利要求6或7任一项所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述基于所述栅格梯度确定地面栅格和非地面栅格的步骤中，还包括：

将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格；

当当前栅格的所述栅格梯度以及与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格梯度均小于预设栅格梯度阈值时，将所述栅格和与所述栅格相邻的所有栅格确定为连通栅格，且所述连通栅格为所述地面栅格；

将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区，将不能确定为所述连通栅格的所述栅格确定为待定栅格。

10.根据权利要求9所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述将所述栅格梯度与预设栅格梯度阈值进行对比，确定栅格连通片区和待定栅格的步骤之后，包括：

依据栅格分辨率确定所述栅格连通片区面积信息；

将所述栅格连通片区面积信息与预设地面连通片区面积阈值进行对比；

当所述栅格连通片区面积信息大于预设地面连通片区面积阈值时，将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格。

11.根据权利要求10所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述将所述栅格连通片区的栅格确定为基准地面栅格的步骤之后，包括：

依据确定为所述基准地面栅格的所述栅格连通片区的栅格海拔获得海拔均值，所述海拔均值为地面海拔；

依据所述待定栅格的所述栅格海拔和所述地面海拔获得待定栅格海拔差；

将所述待定栅格海拔差与预设地面海拔差阈值进行对比；

当所述待定栅格海拔差小于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为地面栅格；

当所述待定栅格海拔差大于或者等于预设地面海拔差阈值时，所述待定栅格确定为非地面栅格。

12.根据权利要求11所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述待定栅格确定为非地面栅格的步骤之后，包括：

对每一个所述非地面栅格，依次获取距离所述非地面栅格最近的所述地面栅格；

依据所述非地面栅格中的点云海拔和所述地面栅格的所述栅格海拔确定点云海拔差；

将所述点云海拔差与所述预设地面海拔差阈值进行对比；

当所述点云海拔差小于所述预设地面海拔差阈值时，所述点云确定为地面点云。

13.根据权利要求12所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述将所述栅格连通片区确定为基准地面栅格的步骤之后，还包括：

将所述基准地面栅格中的点云确定为地面点云。

14.根据权利要求13所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息的步骤中，具体包括：

依据所述栅格分辨率和所述连通片区内栅格的数量确定所述连通区域面积信息；

依据所述实时图像确定所述连通片区内点云位置信息，基于点云位置信息确定所述连通区域位置信息。

15.根据权利要求14所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述将所述地面栅格所在区域确定为所述栅格连通片区的步骤之后，包括：

依据所述地面点云对应的栅格连通片区，确定所述栅格连通片区包围的所述待作业区域；

依据所述待作业区域内栅格的数量和所述栅格分辨率确定所述待作业区域面积信息；

依据所述连通区域位置信息确定所述连通区域与所述待作业区域分界的边界位置信息；

依据所述边界位置信息确定所述待作业区域位置信息。

16.根据权利要去6所述的基于移动装置的喷洒控制方法，其特征在于，在所述获取栅格化后所述点云图中点云对应栅格的结构特征的步骤中，具体包括：

依据同一栅格内点云高度的均值确定所述栅格海拔；

和/或，依据当前栅格和与所述当前栅格相邻的相邻栅格的所述栅格海拔确定所述栅格梯度；

和/或，获取同一栅格内中点云海拔的最大值和最小值，依据所述最大值和所述最小值确定所述栅格海拔差。

17.一种基于移动装置的喷洒控制装置，其特征在于，包括：

点云图获取模块，用于获取移动装置移动方向前方的点云图；

连通区域信息确定模块，用于基于所述点云图中的点云信息确定所述移动方向前方的连通区域信息，所述连通区域信息包括连通区域位置信息和连通区域面积信息；

待作业区域信息确定模块，用于根据所述连通区域信息确定待作业区域信息，所述待作业区域信息包括待作业区域位置信息和待作业区域面积信息；

喷洒控制信息确定模块，用于根据所述待作业区域位置信息和待作业区域面积信息确定喷洒控制信息，以指示移动装置对所述待作业区域内的目标物喷洒。

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现权利要求1至16任一项所述的基于移动装置的喷洒控制方法的步骤。

19.一种基于移动装置的喷洒控制终端，其特征在于，包括处理器、存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1至16任一项所述的基于移动装置的喷洒控制方法的步骤。

20.一种移动装置，其特征在于，包括：权利要求20所述计算机可读存储介质或权利要求19所述的基于移动装置的喷洒控制终端。