农业机械学报

作者：肖珂，夏伟光，梁聪哲

单位：河北农业大学,河北农业大学,河北农业大学,

关键词：果园环境;导航线;树行线;改进RANSAC算法;调头

基金：国家自然科学基金项目（31801782）和河北省自然科学基金项目（C2020204055）

为解决果园视觉导航机器人行间自主行进和调头问题，提出了基于Mask R-CNN的导航线提取方法和基于随机采样一致性（Random sample consensus, RANSAC）算法的树行线提取方法。首先，基于Mask R-CNN模型对道路与树干进行识别，提取道路分割掩码和树干边界框坐标;其次，在生成行间导航线的基础上，采用改进RANSAC算法提取前排树行线；然后，计算树干边界框坐标点到前排行线的距离，筛选后排树干坐标点，采用最小二乘法拟合生成后排树行线；最后，通过分析前后排树行信息判断调头方向，结合本文提出的行末端距离计算与调头路径规划方法，规划车辆的调头路线。实验结果表明：在不同光照、杂草、天气环境下的6种果园场景中，模型的平均分割精度和边界框检测精度都为97.0%，导航目标点提取的平均偏差不超过5.3%，树行线检测准确率不低于87%，调头后车辆距道路中心的平均偏差为7.8cm，可为果园环境下的视觉自主导航提供有效参考。

来源：2023年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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