CN205539453U - 一种农田障碍物实时检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种农田障碍物实时检测系统，包括深度图像采集装置、无线数据传输模块、电源模块和移动终端；深度图像采集装置由红外投影机、红外摄像头和图像处理器组成；图像处理器输出的深度图像流数据通过无线数据传输模块上传到移动终端；移动终端对深度图像采集装置采集的深度图像流数据进行实时处理，识别障碍物；本实用新型能实时采集农业机械作业环境中的深度图像，通过移动终端的中央处理器和图形处理器实时处理获得的场景深度图像信号，识别障碍物并计算出智能农业机械到障碍物的距离和障碍物的尺寸信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及农田障碍物检测领域，具体涉及一种农田障碍物实时检测系统。
背景技术
当今世界，知识经济迅猛发展，科学技术作为第一生产力也会在我国农业现代化建设中发挥愈来愈大的作用。最为代表性的精准农业技术是将来的农业发展方向的大势所趋，研究和发展本国的精准农业技术，促进本国智能化、自动化以及先进化农业快速向前，乃我国农业赶超世界的当务之急，需要各方力量大力支持以及投入，而实现精准农业关键技术则是智能农业机械的自动导航行走。
但是在智能农业机械自动行走作业过程中，由于背景多变、障碍物不规则等原因，必须随时感知多变环境中的障碍物。农田中障碍物检测技术是智能农业机械安全行走作业的保证，而且应用于农田中的障碍物检测技术对实时性和鲁棒性要求很高，如何准确、实时地检测出农业环境中的障碍物逐渐成为农业领域的研究热点和难点。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种农田障碍物实时检测系统，该系统可以实时采集农业机械作业环境中的深度图像，通过移动终端的中央处理器和图形处理器实时处理获得的场景深度图像信号，识别障碍物并计算出智能农业机械到障碍物的距离和障碍物的尺寸信息。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种农田障碍物实时检测系统，包括深度图像采集装置、无线数据传输模块、电源模块和移动终端。
所述深度图像采集装置包括红外投影机、红外摄像头和图像处理器，所述深度图像采集装置安装固定在智能农业机械的正前方；
所述红外投影机、红外摄像头和图像处理器集成在一块印制电路板(PCB)上后安装在智能农业机械的正前方；所述红外摄像头位于印制电路板中间，红外投影机和图像处理器分别位于红外摄像头两侧位置，所述红外摄像头输出信号与图像处理器输入端通过信号线连接。
所述红外投影机由红外激光发射器、磨砂玻璃和红外滤光片组成；所述磨砂玻璃和红外滤光片叠加在一起固定在红外激光发射器的正前方；所述红外激光发射器发射的激光经磨砂玻璃的漫反射和红外滤光片过滤杂光后，投射出红外光；
所述红外摄像头用于捕捉红外投影机投射出的红外光，并将红外光影像传给图像处理器；
所述图像处理器负责处理红外光影像，然后逐帧生成准确的场景深度影像，实时输出深度图像流数据，所述图像处理器的输出端通过数据线和无线数据传输模块输入端连接；
所述无线数据传输模块，用于深度图像采集装置和移动终端之间进行无线通讯。
所述移动终端对深度图像采集装置采集的深度图像流数据进行实时处理，识别障碍物，并根据3D结构光技术对障碍物进行三维重建，计算出智能农业机械前端到障碍物的距离和障碍物尺寸信息。
所述电源模块采用大容量可充电锂电池组，用于对深度图像采集装置和无线数据传输模块供电。
本实用新型的有益效果：
本实用新型可以对农机的作业环境进行实时检测，准确识别障碍物，并获得智能农业机械到障碍物的距离信息及障碍物的尺寸信息，为智能农业机械自主避障系统提供决策支持。深度图像采集装置与移动终端采用无线数据传输模块进行通讯，便于安装，结构简单，可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型结构框图；
图2是本实用新型深度图像采集装置结构图；
图中：1、红外滤光片，2、磨砂玻璃3、红外激光发射器，4、红外投影机，5、红外摄像头，6、图像处理器，7、PVC外壳。
具体实施方式
实施例1：参照图1、2。一种农田障碍物实时检测系统，主要由深度图像采集装置、无线数据传输模块、电源模块和移动终端组成。
所述深度图像采集装置主要由红外投影机、红外摄像头、图像处理器和PVC外壳组成。所述红外投影机由红外激光发射器850NM10MW、磨砂玻璃和红外滤光片组成，所述磨砂玻璃和红外滤光片叠加在一起固定在红外激光发射器的正前方，所述红外激光发射器发射的激光经磨砂玻璃的漫反射和红外滤光片过滤杂光处理后，投射出红外光；所述红外摄像头VCA379C7130负责捕捉红外投影机投射出的红外光，并将近红外光影像传给图像处理器PS1080芯片，所述红外摄像头输出信号与图像处理器输入端通过信号线连接；所述图像处理器负责处理红外影像，然后逐帧生成准确的场景深度影像，实时输出深度图像流数据；所述红外投影机、红外摄像头和图像处理器集成在一块PCB板上，由PVC外壳进行封装，所述红外摄像头位于印制电路板中间，红外投影机和图像处理器分别位于红外摄像头两侧位置；所述图像处理器的输出端通过数据线和无线数据传输模块输入端连接，所述图像处理器处理生成的深度图像流数据通过无线数据传输模块上传到移动终端。
所述无线数据传输模块采用ESP8266串口WiFi模块，用于深度图像采集装置和移动终端之间进行无线通讯。
所述移动终端选用微软公司的平板电脑Surface Pro 3，其内置无线网卡，支持802.11a/b/g/n无线协议，可以通过WiFi模块与深度图像采集装置进行通讯。
所述电源模块采用大容量可充电锂电池组，用于对深度图像采集装置、无线数据传输模块进行独立供电。
所述深度图像采集装置安装固定在智能农业机械的正前方，在智能农业机械的自动行走过程中，深度图像采集装置不断采集智能农业机械行进方向上的深度图像，并通过无线数据传输模块与位于驾驶室内的移动终端Surface Pro 3进行实时通信，移动终端使用美国微软公司的开发工具包Microsoft Visual Studio软件通过调用基于开源发行的跨平台计算机视觉库OpenCV库函数对深度图像采集装置采集的深度图像流数据进行实时处理，识别障碍物，并根据3D结构光技术，对障碍物进行三维重建，计算出智能农业机械前端到障碍物的距离和障碍物尺寸信息，使用现有技术即可实现。
Claims (1)
1.一种农田障碍物实时检测系统，其特征在于包括深度图像采集装置、无线数据传输模块、电源模块和移动终端；
所述深度图像采集装置包括红外投影机、红外摄像头和图像处理器；
所述红外投影机、红外摄像头和图像处理器集成在一块印制电路板上后安装在智能农业机械的正前方；所述红外摄像头位于印制电路板中间，红外投影机和图像处理器分别位于红外摄像头两侧位置；所述红外摄像头输出信号与图像处理器输入端通过信号线连接；
所述红外投影机由红外激光发射器、磨砂玻璃和红外滤光片组成；所述磨砂玻璃和红外滤光片叠加在一起固定在红外激光发射器的正前方；所述红外激光发射器发射的激光经磨砂玻璃的漫反射和红外滤光片过滤杂光后，投射出红外光；
所述红外摄像头用于捕捉红外投影机投射出的红外光，并将红外光影像传给图像处理器；
所述图像处理器对红外光影像处理，然后逐帧生成准确的场景深度影像，实时输出深度图像流数据，所述图像处理器的输出端通过数据线和无线数据传输模块输入端连接；
所述无线数据传输模块，用于深度图像采集装置和移动终端之间进行无线通讯；
所述移动终端对深度图像采集装置采集的深度图像流数据进行实时处理，识别障碍物，并根据3D结构光技术对障碍物进行三维重建，计算出智能农业机械前端到障碍物的距离和障碍物尺寸信息；
所述电源模块采用大容量可充电锂电池组，用于对深度图像采集装置和无线数据传输模块供电。
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| CN201620366532.1U CN205539453U (zh) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 一种农田障碍物实时检测系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620366532.1U CN205539453U (zh) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 一种农田障碍物实时检测系统 |
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|---|---|
| CN205539453U true CN205539453U (zh) | 2016-08-31 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201620366532.1U Expired - Fee Related CN205539453U (zh) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 一种农田障碍物实时检测系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN205539453U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108022437A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-11 | 四川建筑职业技术学院 | 一种十字路口智能交通疏导系统 |
| CN108318706A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-24 | 维沃移动通信有限公司 | 移动物体的测速方法和装置 |
| CN108563084A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-21 | 深圳新亮智能技术有限公司 | 多结构光图案三维传感系统 |
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