CN109165631A - 一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法 - Google Patents

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王�华
李世柱
孙永青
陈启东
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Abstract

本发明公开了一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法，包含以下步骤：A、按照时间序列描绘行驶轨迹，并通过跳跃点算法来祛除漂移；B、基于轨迹线提取出方向一致的直线，采用二次或三次中段方向判断算法，处理轨迹点左右的随机误差以及设备颤抖导致的螺旋线导致的方向不一致的影响，本发明的有益效果是：1、提升运算速度（gis缓冲区函数运行缓慢），减少第三方函数与库的依赖，2、通过对作业每趟——垄线的算法识别，排除传感器问题造成的影响，减少数据上的依赖。3、可以根据垄线来计算“中段耕深”，排除地头浅耕点带来的深度计算误差。4、可以根据垄线间距来较为准确的对重耕、漏耕、并排作业进行处理。

Description

一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法
技术领域
本发明涉及农机技术领域，具体是一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法。
背景技术
前农机作业面积及质量算法，首先利用深度传感器采集得耕深数据，以此来区分轨迹的行驶或作业状态；然后调用gis缓冲区函数根据农具幅宽将作业的轨迹线段转换成面并聚合成地块polygon；再对地块进行膨胀-腐蚀操作（开运算）从而进行粗略的重耕/漏耕处理，其中运算参数与农具幅宽相关取理论上最大的线间距进行运算。
当前算法依赖于采集的耕深数据以及录入的农具幅宽数据，在传感器人为作弊或损坏的情况下无法准确区分行驶与昨天状态导致计算结果不准确；同时无法得出农机作业“每趟”的间距也就无法对重耕、漏耕、并排进行精准的识别与计算；另外地块质量以平均耕深作业参考依据，无法排除地头深度不足带来的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法，包含以下步骤：
A、按照时间序列描绘行驶轨迹，并通过跳跃点算法来祛除漂移；
B、基于轨迹线提取出方向一致的直线，采用二次或三次中段方向判断算法，处理轨迹点左右的随机误差以及设备颤抖导致的螺旋线导致的方向不一致的影响；
C、垄线提取，通过算法比对直线的相对位置、方向、头尾衔接关系来补偿因绕过障碍物或少量丢点导致中断；
D、地块聚合，通过垄线的排序、比对以及分类算法，将同一个地块的垄线进行归类聚合；
E、地块属性提取。
作为本发明的进一步技术方案：所述步骤E的具体步骤是：根据地块垄线数量、间距方差、长宽比将地块分为行驶或作业地块；并计算作业地块的方向、长度、宽度、平均垄间距、平均耕深、中段耕深、里程、面积质量、面积数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、提升运算速度（gis缓冲区函数运行缓慢），减少第三方函数与库的依赖，2、通过对作业每趟——垄线的算法识别，排除传感器问题造成的影响，减少数据上的依赖。3、可以根据垄线来计算“中段耕深”，排除地头浅耕点带来的深度计算误差。4、可以根据垄线间距来较为准确的对重耕、漏耕、并排作业进行处理。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法，包含以下步骤：
A、按照时间序列描绘行驶轨迹，并通过跳跃点算法来祛除漂移；
B、基于轨迹线提取出方向一致的直线，采用二次或三次中段方向判断算法，处理轨迹点左右的随机误差以及设备颤抖导致的螺旋线导致的方向不一致的影响；
C、垄线提取，通过算法比对直线的相对位置、方向、头尾衔接关系来补偿因绕过障碍物或少量丢点导致中断；
D、地块聚合，通过垄线的排序、比对以及分类算法，将同一个地块的垄线进行归类聚合；
E、地块属性提取：根据地块垄线数量、间距方差、长宽比将地块分为行驶或作业地块；并计算作业地块的方向、长度、宽度、平均垄间距、平均耕深、中段耕深、里程、面积。
采用本方法，相对于现有技术可以达到以下改进效果：1、提升运算速度（gis缓冲区函数运行缓慢），减少第三方函数与库的依赖，2、通过对作业每趟——垄线的算法识别，排除传感器问题造成的影响，减少数据上的依赖。3、可以根据垄线来计算“中段耕深”，排除地头浅耕点带来的深度计算误差。4、可以根据垄线间距来较为准确的对重耕、漏耕、并排作业进行处理。

Claims (2)

1.一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法，其特征在于，包含以下步骤：
按照时间序列描绘行驶轨迹，并通过跳跃点算法来祛除漂移；
基于轨迹线提取出方向一致的直线，采用二次或三次中段方向判断算法，处理轨迹点左右的随机误差以及设备颤抖导致的螺旋线导致的方向不一致的影响；
垄线提取，通过算法比对直线的相对位置、方向、头尾衔接关系来补偿因绕过障碍物或少量丢点导致中断；
地块聚合，通过垄线的排序、比对以及分类算法，将同一个地块的垄线进行归类聚合；
地块属性提取。
2.根据权利要求1所述的一种基于农机行驶轨迹的垄线识别及作业面积计算方法，其特征在于，所述步骤E的具体步骤是：根据地块垄线数量、间距方差、长宽比将地块分为行驶或作业地块；并计算作业地块的方向、长度、宽度、平均垄间距、平均耕深、中段耕深、里程、面积质量、面积数据。
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