基于Census变换的双目视觉作物行识别方法

来源：农业工程学报杂志2016年第11期北京时间：

作者：翟志强,朱忠祥,杜岳峰,张硕,毛恩荣,

摘要：针对基于双目视觉技术的作物行识别算法在复杂农田环境下，立体匹配精度低、图像处理速度慢等问题，该文提出了一种基于Census变换的作物行识别算法。该方法运用改进的超绿?超红方法灰度化图像，以提取绿色作物行特征；采用最小核值相似算子检测作物行特征角点，以准确描述作物行轮廓信息；运用基于Census变换的立体匹配方法计算角点对应的最优视差，并根据平行双目视觉定位原理计算角点的空间坐标；根据作物行生长高度及种植规律，通过高程及宽度阈值提取有效的作物行特征点并检测作物行数量；运用主成分分析法拟合作物行中心线。采用无干扰、阴影、杂草及地头环境下的棉田视频对算法进行对比试验。试验结果表明，对于该文算法，在非地头环境下，作物行中心线的正确识别率不小于92.58%，平均偏差角度的绝对值不大于1.166°、偏差角度的标准差不大于2.628°；图像处理时间的平均值不大于0.293 s、标准差不大于0.025 s，能够满足田间导航作业的定位精度及实时性要求。

关键词：作物, 图像识别, 导航, 双目视觉, 作物行识别, 立体匹配, Census变换