一种农业小车的目标测距方法、装置和存储介质与流程

本申请涉及目标测距技术领域，特别是一种农业小车的目标测距方法、装置和存储介质。

背景技术：

目前，随着科技的发展，基于图像识别的农业小车被广泛应用到现代化农业生产中，能够代替农民进行喷洒药剂和采摘果实等操作，提高了生产效率。由于农业小车并非在固定地点对农作物执行操作，而是在一片区域内移动操作，因此，需要在对农作物执行操作之前，先判断操作设备与农作物之间的距离。现有方案需要在农业小车上额外配置测距传感器，但是测距传感器的价格昂贵，不利于农业小车的成本控制。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种农业小车的目标测距方法、装置和存储介质，能够通过目标测距获取操作设备和农作物之间的距离，降低农业小车的硬件成本。

本申请解决其问题所采用的技术方案是：第一方面，本申请提供了一种农业小车的目标测距方法，包括以下步骤：

获取测距图像和用于获取所述测距图像的摄像头的内参信息，所述测距图像包括深度图像和rgb图像；

将所述深度图像和所述rgb图像进行转换对齐，得出待识别图像；

根据所述内参信息，将所述待识别图像中农作物与操作设备之间的像素距离信息转换成实际距离信息。

进一步，通过搭载于所述农业小车中的深度摄像头获取所述测距图像。

进一步，所述摄像头的内参信息通过所述摄像头的标定获取。

进一步，所述摄像头通过棋盘格图像完成标定。

进一步，所述摄像头通过棋盘格图像完成标定之前，还包括：获取所述棋盘格图像中每个棋盘格的高度信息和宽度信息。

进一步，所述将所述待识别图像中农作物与操作设备之间的像素距离信息转换成实际距离信息之前，还包括：

将所述待识别图像的图像窗口沿预先设定的方向分成首尾相连的若干个窗口段。

进一步，所述将所述待识别图像的图像窗口沿预先设定的方向分成首尾相连的若干个窗口段后，还包括：

在每个所述窗口段中建立实际距离信息和像素距离信息的对应关系。

进一步，所述获取测距图像和用于获取所述测距图像的摄像头的内参信息之前，还包括：通过图像识别获取所述测距图像中的农作物种类信息。

第二方面，本申请提供了一种农业小车的目标测距装置，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述所述的农业小车的目标测距方法。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的农业小车的目标测距方法。

第四方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上所述的农业小车的目标测距方法。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本申请通过获取测距图像和用于获取所述测距图像的摄像头的内参信息，所述测距图像包括深度图像和rgb图像，将所述深度图像和所述rgb图像进行转换对齐，得出待识别图像，根据所述内参信息，将所述待识别图像中农作物与操作设备之间的像素距离信息转换成实际距离信息；本实施例通过目标测距获取到操作设备与农作物之间的距离，通过农业小车自带的摄像头完成实现了目标测距，节约了成本。

附图说明

下面结合附图和实例对本申请作进一步说明。

图1是本申请一个实施例提供的一种农业小车的目标测距方法的流程图；

图2是本申请另一个实施例提供的一种农业小车的目标测距方法的流程图；

图3是本申请另一个实施例提供的一种农业小车的目标测距方法的流程图；

图4是本申请另一个实施例提供的一种农业小车的目标测距方法的流程图；

图5是本申请另一个实施例提供的一种农业小车的目标测距方法的流程图；

图6是本申请另一实施例提供的一种用于执行农业小车的目标测距方法的装置示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

参考图1，本申请的第一实施例提供了一种农业小车的目标测距方法，包括以下步骤：

步骤s100，获取测距图像和用于获取测距图像的摄像头的内参信息，测距图像包括深度图像和rgb图像；

步骤s200，将深度图像和rgb图像进行转换对齐，得出待识别图像；

步骤s300，根据内参信息，将待识别图像中农作物与操作设备之间的像素距离信息转换成实际距离信息。

需要说明的是，在机器视觉中，摄像头的参数通常分为内参和外参两部分。外参确定了相机在某个三维空间中的位置和朝向，内参为相机内部的参数。理想情况下，镜头的光轴应该是穿过图像的正中间的，但是，实际由于安装精度的问题，总是存在误差，这种误差需要用内参来描述；理想情况下，相机对x方向和y方向的尺寸的缩小比例是一样的，但实际上，镜头如果不是完美的圆，传感器上的像素如果不是完美的紧密排列的正方形，都可能会导致这两个方向的缩小比例不一致。内参中包含两个参数可以描述这两个方向的缩放比例，不仅可以将用像素数量来衡量的长度转换成三维空间中的用其它单位来衡量的长度，也可以表示在x和y方向的尺度变换的不一致性；理想情况下，镜头会将一个三维空间中的直线也映射成直线，但实际上，镜头无法这么完美，通过镜头映射之后，直线会变弯，所以需要相机的畸变参数来描述这种变形效果。

在一实施例中，步骤s200中的转换对齐可以采用现有技术中任意的转换对齐方法，能够实现类似的功能即可，在此不再赘述。

需要说明的是，将像素信息转换成实际距离信息，可以通过将待识别图像进行窗口分段后通过现有算法计算出，在此不再赘述。

在本申请的另一个实施例中，通过搭载于农业小车中的深度摄像头获取测距图像。

在一实施例中，深度摄像头可以采用现有技术中任意的型号，在此不再赘述。

在本申请的另一个实施例中，摄像头的内参信息通过摄像头的标定获取。

需要说明的是，在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，而通过摄像头的标定可以获取摄像头的内、外参数，以及畸变参数。具体的标定方法可以根据实际需求选取，例如采用传统相机标定法、自标定算法或者基于主动视觉的相机标定法，在此不再赘述。

在本申请的另一个实施例中，摄像头通过棋盘格图像完成标定。

基于上述实施例，本实施例优选快速摄像头标定法，通过已知的棋盘格图像完成标定，由于棋盘格的格子大小均匀，且尺寸可知，因此可以通过自标定算法等方式完成标定，棋盘格图像仅为标定用的参照物，可以是任意类型的棋盘格，在此不在赘述。

参考图2，在本申请的另一个实施例中，摄像头通过棋盘格图像完成标定之前，还包括：

步骤s110，获取棋盘格图像中每个棋盘格的高度信息和宽度信息。

在一实施例中，为了实现摄像头的标定，需要获取每个棋盘格的高度信息和宽度信息，也可以获取其他能够用于标定的信息，在此不再赘述。

参考图3，在本申请的另一个实施例中，将待识别图像中农作物与操作设备之间的像素距离信息转换成实际距离信息之前，还包括：

步骤s310，将待识别图像的图像窗口沿预先设定的方向分成首尾相连的若干个窗口段。

在一实施例中，对图像窗口进行分段能够快速获取像素之间的距离，具体的分段长度根据实际需求选取即可。

参考图4，在本申请的另一个实施例中，将待识别图像的图像窗口沿预先设定的方向分成首尾相连的若干个窗口段后，还包括：

步骤s320，在每个窗口段中建立实际距离信息和像素距离信息的对应关系。

在一实施例中，由于像素距离和实际距离具有一定的比例关系，因此本实施例优选在窗口段中建立对应关系，从而实现快速测距。

参考图5，在本申请的另一个实施例中，获取测距图像和用于获取测距图像的摄像头的内参信息之前，还包括：

步骤s120，通过图像识别获取测距图像中的农作物种类信息。

在一实施例中，获取农作物种类信息能够对农作物进行判断，在测距之前确保是正确的农作物，避免作出错误的操作。

参考图6，本申请的另一个实施例还提供了一种农业小车的目标测距装置6000，包括：存储器6100、控制处理器6200及存储在存储器6200上并可在控制处理器6200上运行的计算机程序，控制处理器执行所述计算机程序时实现如上任意实施例中的农业小车的目标测距方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至s300，图2中的方法步骤s110，图3中的方法步骤s310，图4中的方法步骤s320，图5中的方法步骤s120。

控制处理器6200和存储器6100可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

存储器6100作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器6100可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器6100可选包括相对于控制处理器6200远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该农业小车的目标测距装置6000。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

此外，本申请的另一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被图6中的一个控制处理器6200执行，可使得上述一个或多个控制处理器6200执行上述方法实施例中的农业小车的目标测距方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至s300，图2中的方法步骤s110，图3中的方法步骤s310，图4中的方法步骤s320，图5中的方法步骤s120。

需要说明的是，由于本实施例中的用于执行农业小车的目标测距方法的装置与上述的农业小车的目标测距方法基于相同的发明构思，因此，方法实施例中的相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。

通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(readonlymemory,rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory,ram)等。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。