CN115683148A - 自动驾驶方法、装置及***、计算机可读存储介质 - Google Patents

自动驾驶方法、装置及***、计算机可读存储介质 Download PDF

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CN115683148A CN202211411487.3A CN202211411487A CN115683148A CN 115683148 A CN115683148 A CN 115683148A CN 202211411487 A CN202211411487 A CN 202211411487A CN 115683148 A CN115683148 A CN 115683148A
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陈明
刘成昊
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Xuzhou Xcmg Agricultural Equipment Technology Co ltd
Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co ltd
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Xuzhou Xcmg Agricultural Equipment Technology Co ltd
Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co ltd
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Abstract

本公开涉及自动驾驶方法、装置及***、计算机可存储介质，涉及农机自动驾驶领域。自动驾驶方法包括获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与所述农机连接的农具在当前行已作业区域的图像；根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界；根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，所述农具的作业宽度包括农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度；根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。根据本公开，提高了对农具作业宽度的校准精度，保证合理的农作物间距。

Description

自动驾驶方法、装置及***、计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及农机自动驾驶领域，特别涉及自动驾驶方法、装置及***、计算机可读存储介质。
背景技术
随着自动驾驶技术的发展，具有导航及自动驾驶***的农机逐步普及，农机化与信息化融合的技术的推广应用也在不断开展。农机自动驾驶有很多优点，比如：无需依赖驾驶员的驾驶经验，直线度好、结合线精度高。自动导航***尤其适用于大面积地块的规模化作业及对种植行距要求很高的作业。农机自动导航能够为作业标准化、土地利用率和农机作业效率等多方面带来积极有益的效果，对助力精准农业发展起到了积极有力的促进作用。
在农机自动驾驶中，需要考虑交接行之间留白的间距。交接行也叫连接行、结合垄。在农业生产中，农机沿行方向行驶，在沿着当前行行驶到作业区域的边界后，驶入下一行，沿着下一行作业。由于农业生产要求，需要在交接行之间留一定的间距。如果相邻作业行之间的间距不合理，会影响农作物生长。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种自动驾驶方法，包括：
获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与所述农机连接的农具在当前行已作业区域的图像；
根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界；
根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，其中，所述农具的作业宽度包括农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度；
根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
在一些实施例中，所述根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，包括：
根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线与所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界之间的距离，确定农具在所述已行驶的轨迹线的所述一侧的作业宽度。
在一些实施例中，所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界包括多个轨迹点，所述根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线与所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界之间的距离，确定农具在所述已行驶的轨迹线的所述一侧的作业宽度，包括：
根据所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界的多个轨迹点与所述农机在当前行已行驶的轨迹线之间的垂直距离的平均值，确定农具在所述已行驶的轨迹线的所述一侧的作业宽度。
在一些实施例中，所述根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，包括：
根据全局坐标系中所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述全局坐标系中所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述全局坐标系中所述农具的作业宽度。
在一些实施例中，所述获取与所述农机连接的所述农具在当前行已作业区域的图像，包括：
从安装在所述农机上的相机，获取所述农具在当前行已作业区域的图像。
在一些实施例中，所述根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界，包括：
根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述相机的相机坐标系中所述农具在当前行已作业区域的边界；
根据所述相机坐标系中农具在当前行已作业区域的边界、所述相机在全局坐标系中的坐标和旋转参数，确定全局坐标系中所述农具在当前行已作业区域的边界。
在一些实施例中，所述获取农机在当前行已行驶的轨迹线，包括：
从安装在所述农机上的定位装置，获取所述农机的定位信息；
根据所述农机的定位信息，确定全局坐标系中所述农机在当前行已经行驶的轨迹线。
在一些实施例中，所述根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：
根据所述农具的作业宽度、所述当前行和下一行之间的留白间距、所述农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
在一些实施例中，所述根据所述农具的作业宽度、所述当前行和下一行之间的留白间距、所述农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：
在所述农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向相同的情况下，根据所述农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的作业宽度、所述农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的另一侧的作业宽度，以及所述当前行与下一行之间的留白间距之和，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
在一些实施例中，所述根据所述农具的作业宽度、所述当前行和下一行之间的留白间距、所述农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：
在所述农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向不同的情况下，根据与下一行在所述已行驶的轨迹线的同一侧的作业宽度的两倍，以及所述当前行与下一行之间的留白间距之和，确定所述农机在下一行的移动轨迹线与农机在当前行的移动轨迹线之间的间距。
根据本公开的第二方面，提供了一种自动驾驶装置，包括：
获取装置，被配置为获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与所述农机连接的农具在当前行已作业区域的图像；
边界确定装置，被配置为根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界；
作业宽度确定装置，被配置为根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，其中，所述农具的作业宽度包括农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度；
间距确定装置，被配置为根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
根据本公开的第三方面，提供了一种自动驾驶装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行根据本公开任一实施例所述的自动驾驶方法。
根据本公开的第四方面，一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时，实现根据本公开任一实施例所述的自动驾驶方法。
根据本公开的第五方面，一种自动驾驶***，包括：
根据本公开任一实施例所述的自动驾驶装置；
定位装置，被配置为生成所述农机的定位信息；和
相机，被配置为生成所述农具在当前行已作业区域的图像。
根据本公开的第六方面，一种农机，包括：
根据本公开任一实施例所述的自动驾驶装置；和
定位装置，被配置为生成所述农机的定位信息。
在一些实施例中，农机还包括：
相机，被配置为生成所述农具在当前行已作业区域的图像。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1示出根据本公开一些实施例的自动驾驶方法的流程图；
图2示出根据本公开一些实施例的作业场景的俯视图；
图3示出根据本公开一些实施例的农机作业场景的侧视图；
图4示出根据本公开另一些实施例的作业场景的俯视图；
图5示出根据本公开一些实施例的边界提取的示意图；
图6示出根据本公开再一些实施例的作业场景的俯视图；
图7示出根据本公开一些实施例的间距计算方法的示意图；
图8示出根据本公开一些实施例的自动驾驶装置的框图；
图9示出根据本公开另一些实施例的自动驾驶装置的框图；
图10示出用于实现本公开一些实施例的计算机***的框图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在农业机械生产作业过程中，因农机与农具安装机械连接间隙以及农田地形复杂性等问题，农具实际的作业宽度发生偏移，与农具理论宽度不相符。如果农机按照理论作业宽度行驶，会造成相邻作业行的间距不合理，进而影响农作物的生长。
相关技术中，采用人工校准的方式对农具的偏移量进行修正，效率低、成本高，且人工校准的精度低；或使用理论偏移量计算作业宽度，校准精度低。
图1示出根据本公开一些实施例的自动驾驶方法的流程图。
如图1所示，自动驾驶方法包括步骤S1-步骤S4。
在步骤S1中，获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与农机连接的农具在当前行已作业区域的图像。
图2示出根据本公开一些实施例的作业场景的俯视图。
如图2所示，农机挂载农具在农田里行驶作业。其中，农机沿当前行行驶，农机后挂载的农具对当前行进行作业。图2中的作业行参考中心线，就是农机在当前行已行驶的轨迹线。农机后方已经耕作的农田(图2中的灰色区域)就是农具在当前行已作业区域。
在一些实施例中，获取与农机连接的农具在当前行已作业区域的图像，包括：从安装在农机上的相机，获取农具在当前行已作业区域的图像。
例如，安装在农机上的相机拍摄后方(与农机行驶方向相反方向)的当前行已耕作农田的图片，即图2中灰色区域。
在一些实施例中，获取农机在当前行已行驶的轨迹线，包括：从安装在农机上的定位装置，获取农机的定位信息；根据农机的定位信息，确定全局坐标系中农机在当前行已经行驶的轨迹线。
例如，安装在农机上的定位装置，用来检测农机的定位信息。将农机在多点的定位信息练成的线，作为轨迹线(即，作业行参考中心线)。
图3示出了根据本公开一些实施例的农机作业场景的侧视图。
如图3所示，相机安装在农机后上方，用来检测后方当前行已耕作农田情况，定位装置安装在农机任意位置，用来检测农机的定位信息。农机后方挂载用于作业的农具。
如果将深度相机或定位装置安装在农具上，需要单独考虑器件供电、通信和振动冲击等问题，成本较高。根据本公开的一些实施例，深度相机或定位装置安装在农机上，无需在农具上安装检测器件，使用便捷、高效、成本低，能够提高自动驾驶***的通用性，降低***复杂度。
在一些实施例中，相机为深度相机。
在步骤S2中，根据农具在当前行已作业区域的图像，确定农具在当前行已作业区域的边界。
图4示出根据本公开另一些实施例的作业场景的俯视图。
理想情况下，农具尺寸与实际作业宽度(即，图4中灰色已作业区域的左侧边界到右侧边界的距离)一致。并且，灰色区域的左侧边界和右侧边界相对于作业行参考中心线是对称的，即，理论实际农具作业左宽等于理论实际农具作业右宽。
但是，如图4所示，在实际作业过程中，由于农具的安装误差或农具发生倾斜等问题，农具尺寸与实际作业宽度不同。并且，当前行的耕作区域的两侧边界到作业行参考中心线的距离不相等，即，实际农具作业左宽WL与实际农具作业右宽WL不相等。所以，此处对实际作业宽度进行校准。
图5示出根据本公开一些实施例的边界提取的示意图。
如图5所示，从图片中，提取已耕作区域的边界。在一些实施例中，已耕作区域的边界与农机的行驶轨迹平行或接***行。需要说明的是，虽然图5中示出了两侧的边界线，但是可以根据后续需要，只提取一侧的边界线。
在一些实施例中，根据农具在当前行已作业区域的图像，确定农具在当前行已作业区域的边界，包括：根据农具在当前行已作业区域的图像，确定相机的相机坐标系中农具在当前行已作业区域的边界；根据相机坐标系中农具在当前行已作业区域的边界、相机在全局坐标系中的坐标和旋转参数，确定全局坐标系中农具在当前行已作业区域的边界。
例如，边界由多个轨迹点构成，先对相机输出的图像，进行图像处理，提取这些轨迹点在相机坐标系中的坐标。然后，结合相机安装位置(相机自身的定位信息)和安装角度，对相机坐标系中的轨迹点，进行坐标转换，得到全局坐标系(即，导航坐标系)中的作业边界轨迹点。
下面介绍将边界从相机坐标系转换到全局坐标系的方法。
假设相机在导航坐标系O(x,y,z)下的位置坐标为(xc,yc,zc)。相机的安装角度(旋转参数)为(θx,θy,θz)，即，相机坐标系相对导航坐标系x、y、z的三个旋转方向的角度。假设已作业区域边界中包括的任意一个轨迹点i在相机坐标系Oc(x,y,z)下的坐标为(xci,yci,zci)。
令
Figure BDA0003938760230000081
则轨迹点i在导航坐标系下的坐标矩阵为：
Figure BDA0003938760230000091
则该点i在导航坐标系下坐标Xi为(xi,yi,zi)。
其中，Rx，Ry和Rz为旋转矩阵，按照以下公式计算得到Rx，Ry和Rz：
Figure BDA0003938760230000092
Figure BDA0003938760230000093
Figure BDA0003938760230000094
在步骤S3中，根据农机在当前行已行驶的轨迹线和农具在当前行已作业区域的边界，确定农具的作业宽度，其中，农具的作业宽度包括农具在已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度。
例如，根据图片中农具在农田上的实际作业痕迹的边界，和用于参考的轨迹线，对由农具倾斜等问题导致的作业宽度偏移进行校准，求得在轨迹线两侧的实际作业宽度，而非理论偏移量，从而消除理论误差，提高对作业宽度的校准精度。
在一些实施例中，根据农机在当前行已行驶的轨迹线和农具在当前行已作业区域的边界，确定农具的作业宽度，包括：根据农机在当前行已行驶的轨迹线与已作业区域在已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界之间的距离，确定农具在已行驶的轨迹线的一侧的作业宽度。
例如，请参考图3，农具在当前行已作业区域的左侧边界与农机在当前行已行驶的轨迹线之间的距离，是农具在已行驶的轨迹线的左侧的作业宽度。农具在当前行已作业区域的右侧边界与农机在当前行已行驶的轨迹线之间的距离，是农具在已行驶的轨迹线的右侧的作业宽度。
在一些实施例中，已作业区域在已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界包括多个轨迹点，根据农机在当前行已行驶的轨迹线与已作业区域在已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界之间的距离，确定农具在已行驶的轨迹线的一侧的作业宽度，包括：根据已作业区域在已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界的多个轨迹点与农机在当前行已行驶的轨迹线之间的垂直距离的平均值，确定农具在已行驶的轨迹线的一侧的作业宽度。
例如，求左侧边界的每个轨迹点到轨迹线(参考线)的垂直距离，然后，对这些距离求均值，得到实际作业区域的左宽WL。同理，能够得到右宽WR。
在一些实施例中，根据农机在当前行已行驶的轨迹线和农具在当前行已作业区域的边界，确定农具的作业宽度，包括：根据全局坐标系中农机在当前行已行驶的轨迹线和全局坐标系中农具在当前行已作业区域的边界，确定全局坐标系中农具的作业宽度。
例如，在前面的步骤S1和S2中，分别获取了全局坐标系中农机在当前行已行驶的轨迹线，和全局坐标系中农具在当前行已作业区域的边界，现在轨迹线和边界统一在同一个全局坐标系中，所以在全局坐标系中计算作业宽度。
在步骤S4中，根据农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
图6示出根据本公开再一些实施例的作业场景的俯视图。
如图6所示，在交接行时，需要保证相邻两行的作业区域的边界之间的留白间距DB，不对留白区域作业。
为保证合理的实际留白间距，基于已计算的农具左宽WL和右宽WR的至少一种，以及预设的留白间距DB，计算在下一次交接行时的间距DR(农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距)。
下面介绍在保证留白间距DB的前提下，如何计算交接行间距(图6中农机在下一行的轨迹线与在当前行的轨迹线之间的间距)DR。
在一些实施例中，根据农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：根据农具的作业宽度、当前行和下一行之间的留白间距、农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
图7示出根据本公开一些实施例的间距计算方法的示意图。
如图7所示，基于当前行相对于下一行的行驶方向，结合已计算的农具左宽WL和右宽WR的至少一种，以及预设的留白间距DB，计算在下一次交接行时的间距DR(农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距)。
根据农具的作业宽度、当前行和下一行之间的留白间距、农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：在农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向相同的情况下，根据农具在已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的作业宽度、农具在已行驶的轨迹线的两侧中的另一侧的作业宽度，以及当前行与下一行之间的留白间距之和，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
继续参考图7，如果农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向相同，那么按照以下公式，计算农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距DR：
DR＝WL+WR+DB
在一些实施例中，根据农具的作业宽度、当前行和下一行之间的留白间距、农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：在农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向不同的情况下，根据与下一行在已行驶的轨迹线的同一侧的作业宽度的两倍，以及当前行与下一行之间的留白间距之和，确定农机在下一行的移动轨迹线与农机在当前行的移动轨迹线之间的间距。
如果农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向相反，并且下一行在当前行的左侧，也就是交接行时左转，那么按照以下公式，计算农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距DR：
DR＝WL*2+DB
其中，WL是实际作业区域在轨迹线左侧的宽度，DB是留白间距。
同理，如果农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向相反，并且下一行在当前行的右侧，也就是交接行时右转，那么按照以下公式，计算农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距DR：
DR＝WR*2+DB
其中，WR是实际作业区域在轨迹线右侧的宽度，DB是留白间距。
根据本公开的一些实施例的自动驾驶方法，根据已作业区域的图像，确定农具已作业区域的边界，进一步确定在农机轨迹线的至少一侧的实际作业宽度，用实际作业宽度而非理论作业宽度，计算交接行之间的间距。提高了对农具作业宽度的校准精度，实现了农机精细化耕作，保证准确的交接行之间的实际留白间距，提高了农业生产质量与效率。
图8示出根据本公开一些实施例的自动驾驶装置的框图。
如图8所示，自动驾驶装置8包括获取装置81、边界确定装置82、作业宽度确定装置83和间距确定装置84。
获取装置81，被配置为获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与农机连接的农具在当前行已作业区域的图像，例如执行如图1所示的步骤S1。
边界确定装置82，被配置为根据农具在当前行已作业区域的图像，确定农具在当前行已作业区域的边界，例如执行如图2所示的步骤S1。
作业宽度确定装置83，被配置为根据农机在当前行已行驶的轨迹线和农具在当前行已作业区域的边界，确定农具的作业宽度，其中，农具的作业宽度包括农具在已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度，例如执行如图1所示的步骤S3。
间距确定装置84，被配置为根据农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，例如执行如图1所示的步骤S4。
根据本公开的一些实施例的自动驾驶装置，根据已作业区域的图像，确定农具已作业区域的边界，进一步确定在农机轨迹线的至少一侧的实际作业宽度，用实际作业宽度而非理论作业宽度，计算交接行之间的间距。提高了对农具作业宽度的校准精度，实现农机精细化耕作，保证准确的交接行之间的实际留白间距，提高农业生产质量与效率。
图9示出根据本公开另一些实施例的自动驾驶装置的框图。
如图9所示，自动驾驶装置9包括存储器91；以及耦接至该存储器91的处理器92，存储器91用于存储执行自动驾驶方法。处理器92被配置为基于存储在存储器91中的指令，执行本公开中任意一些实施例中的自动驾驶方法。
图10示出用于实现本公开一些实施例的计算机***的框图。
如图10所示，计算机***100可以通用计算设备的形式表现。计算机***100包括存储器1010、处理器1020和连接不同***组件的总线1000。
存储器1010例如可以包括***存储器、非易失性存储介质等。***存储器例如存储有操作***、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。***存储器可以包括易失性存储介质，例如随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。非易失性存储介质例如存储有执行本公开中任意一些实施例中的自动驾驶方法的指令。非易失性存储介质包括但不限于磁盘存储器、光学存储器、闪存等。
处理器1020可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。相应地，诸如判断模块和确定模块的每个模块，可以通过中央处理器(CPU)运行存储器中执行相应步骤的指令来实现，也可以通过执行相应步骤的专用电路来实现。
总线1000可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如，总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、***组件互连(PCI)总线。
计算机***100还可以包括输入输出接口1030、网络接口1040、存储接口1050等。这些接口1030、1040、1050以及存储器1010、和处理器1020之间可以通过总线1000连接。输入输出接口1030可以为显示器、鼠标、键盘等输入输出设备提供连接接口。网络接口1040为各种联网设备提供连接接口。存储接口1050为软盘、U盘、SD卡等外部存储设备提供连接接口。
根据本公开的一些实施例，提供了一种自动驾驶***，包括：根据本公开任一实施例所述的自动驾驶装置；定位装置，被配置为生成所述农机的定位信息；和相机，被配置为生成所述农具在当前行已作业区域的图像。
根据本公开的一些实施例，提供了一种农机，包括：根据本公开任一实施例所述的自动驾驶装置；和定位装置，被配置为生成所述农机的定位信息。
在一些实施例中，农机还包括：相机，被配置为生成所述农具在当前行已作业区域的图像。
这里，参照根据本公开实施例的自动驾驶方法及装置、***、计算机可读存储介质和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及各框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程装置的处理器，以产生一个机器，使得通过处理器执行指令产生实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的装置。
这些计算机可读程序指令也可读存储在计算机可读存储器中，这些指令使得计算机以特定方式工作，从而产生一个制造品，包括实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的指令。
本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
通过上述实施例中的自动驾驶方法、装置及***、计算机可读存储介质，以及农机，提高了对农具作业宽度的校准精度，保证合理的农作物间距。
至此，已经详细描述了根据本公开的自动驾驶方法、装置及***、计算机可读存储介质，以及农机。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

Claims (16)

1.一种自动驾驶方法，包括：
获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与所述农机连接的农具在当前行已作业区域的图像；
根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界；
根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，其中，所述农具的作业宽度包括农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度；
根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶方法，其中，所述根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，包括：
根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线与所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界之间的距离，确定农具在所述已行驶的轨迹线的所述一侧的作业宽度。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶方法，其中，所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界包括多个轨迹点，所述根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线与所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界之间的距离，确定农具在所述已行驶的轨迹线的所述一侧的作业宽度，包括：
根据所述已作业区域在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的边界的多个轨迹点与所述农机在当前行已行驶的轨迹线之间的垂直距离的平均值，确定农具在所述已行驶的轨迹线的所述一侧的作业宽度。
4.根据权利要求1所述的自动驾驶方法，其中，所述根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，包括：
根据全局坐标系中所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述全局坐标系中所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述全局坐标系中所述农具的作业宽度。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶方法，其中，所述获取与所述农机连接的所述农具在当前行已作业区域的图像，包括：
从安装在所述农机上的相机，获取所述农具在当前行已作业区域的图像。
6.根据权利要求5所述的自动驾驶方法，其中，所述根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界，包括：
根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述相机的相机坐标系中所述农具在当前行已作业区域的边界；
根据所述相机坐标系中农具在当前行已作业区域的边界、所述相机在全局坐标系中的坐标和旋转参数，确定全局坐标系中所述农具在当前行已作业区域的边界。
7.根据权利要求6所述的自动驾驶方法，其中，所述获取农机在当前行已行驶的轨迹线，包括：
从安装在所述农机上的定位装置，获取所述农机的定位信息；
根据所述农机的定位信息，确定全局坐标系中所述农机在当前行已经行驶的轨迹线。
8.根据权利要求1所述的自动驾驶方法，其中，所述根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：
根据所述农具的作业宽度、所述当前行和下一行之间的留白间距、所述农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
9.根据权利要求8所述的自动驾驶方法，其中，所述根据所述农具的作业宽度、所述当前行和下一行之间的留白间距、所述农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：
在所述农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向相同的情况下，根据所述农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的一侧的作业宽度、所述农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的另一侧的作业宽度，以及所述当前行与下一行之间的留白间距之和，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
10.根据权利要求8所述的自动驾驶方法，其中，所述根据所述农具的作业宽度、所述当前行和下一行之间的留白间距、所述农机在当前行的行驶方向和在下一行的行驶方向，确定所述农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距，包括：
在所述农机在当前行的行驶方向与在下一行的行驶方向不同的情况下，根据与下一行在所述已行驶的轨迹线的同一侧的作业宽度的两倍，以及所述当前行与下一行之间的留白间距之和，确定所述农机在下一行的移动轨迹线与农机在当前行的移动轨迹线之间的间距。
11.一种自动驾驶装置，包括：
获取装置，被配置为获取农机在当前行已行驶的轨迹线和与所述农机连接的农具在当前行已作业区域的图像；
边界确定装置，被配置为根据所述农具在当前行已作业区域的图像，确定所述农具在当前行已作业区域的边界；
作业宽度确定装置，被配置为根据所述农机在当前行已行驶的轨迹线和所述农具在当前行已作业区域的边界，确定所述农具的作业宽度，其中，所述农具的作业宽度包括农具在所述已行驶的轨迹线的两侧中的至少一侧的作业宽度；
间距确定装置，被配置为根据所述农具的作业宽度，以及当前行和下一行之间的留白间距，确定农机在下一行的行驶轨迹线与在当前行的行驶轨迹线之间的间距。
12.一种自动驾驶装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行根据权利要求1至10任一项所述的自动驾驶方法。
13.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时，实现根据权利要求1至10任一项所述的自动驾驶方法。
14.一种自动驾驶***，包括：
根据权利要求11或12所述的自动驾驶装置；
定位装置，被配置为生成所述农机的定位信息；和
相机，被配置为生成所述农具在当前行已作业区域的图像。
15.一种农机，包括：
根据权利要求11或12所述的自动驾驶装置；和
定位装置，被配置为生成所述农机的定位信息。
16.根据权利要求15所述的农机，还包括：
相机，被配置为生成所述农具在当前行已作业区域的图像。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116048103A (zh) * 2023-03-27 2023-05-02 惠民县农业技术推广中心(惠民县农业广播电视学校) 农机自动调节交接行的方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4999965B2 (ja) * 2010-06-04 2012-08-15 中国電力株式会社 自動耕作方法、及び自動耕作システム
CN103901833B (zh) * 2012-12-28 2016-12-28 中国科学院沈阳自动化研究所 一种农机田间作业管理与监控的车载计算机及其方法
CN108958260A (zh) * 2018-07-30 2018-12-07 黑龙江惠达科技发展有限公司 一种基于农具位置的农机自动驾驶***
CN114594773A (zh) * 2022-03-09 2022-06-07 上海联适导航技术股份有限公司 一种无人驾驶自动作业方法、***、农机车辆和存储介质
CN115290095A (zh) * 2022-09-28 2022-11-04 陕西耕辰科技有限公司 一种农机作业路径自动规划方法、***、农机及存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116048103A (zh) * 2023-03-27 2023-05-02 惠民县农业技术推广中心(惠民县农业广播电视学校) 农机自动调节交接行的方法、装置、设备及存储介质
CN116048103B (zh) * 2023-03-27 2023-11-03 惠民县农业技术推广中心(惠民县农业广播电视学校) 农机自动调节交接行的方法、装置、设备及存储介质

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