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专利号: 2020111784639
申请人: 浙江万里学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种无人机农药喷洒控制方法,包括如下步骤:

步骤S1,无人机获取目标作业区域的图像,所述目标作业区域中包含至少一个待喷洒区域;

步骤S2,对所述目标作业区域的图像进行图像分割,在待喷洒区域对应的图像边缘上选取多个边界点,依次连接多个边界点以构成闭合的待喷洒区域,并获取待喷洒区域的边缘像素的坐标;

步骤S3,获取无人机在该恒定飞行高度采集目标作业区域图像时相对于地面的实际飞行高度,并根据获得的待喷洒区域的边缘像素的坐标以及无人机的实际飞行高度,得到待喷洒区域的边缘点所对应的实际导航坐标;

步骤S4,以无人机喷洒作业的最大宽度Wmax为宽度的矩形区域对待喷洒区域进行划分,得到若干待喷洒子区域,获得每个待喷洒子区域的关键点的导航坐标,规划导航路线;

步骤S5,无人机根据导航线路,在相对于地面的预设飞行高度为待喷洒区域的对象喷洒农药,实时获取无人机的位置信息,根据无人机的位置信息确定无人机所处的待喷洒子区域,根据所处的待喷洒子区域的不同控制相应的液泵进行喷洒工作。

2.如权利要求1所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:于步骤S1中,所述目标作业区域的图像是由无人机通过其图像采集装置在相对水平面的恒定飞行高度采集获得。

3.如权利要求2所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:于步骤S3中,首先无人机依据无人机通过采集目标作业区域的图像时的成像原理,计算待喷洒区域对应的图像的边缘像素中每个像素对应的地面坐标;然后根据与边缘像素中任一像素对应的地面坐标,获取与任一像素对应的地面坐标的导航坐标;最后根据获取的导航坐标和边缘像素中每个像素对应的地面坐标,确定待喷洒区域的边缘点所对应的实际导航坐标。

4.如权利要求3所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:于步骤S4中,若所述待喷洒区域为规则区域,则通过以无人机喷洒作业的最大宽度Wmax为宽度的矩形区域将所述待喷洒区域划分为若干标准待喷洒子区域以及一个非标准的待喷洒子区域,所述非标准的待喷洒子区域的宽度小于Wmax。

5.如权利要求4所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:当对规则的待喷洒区域划分后,根据待喷洒区域的边缘点导航坐标以及各待喷洒子区域的宽度Wmax确定每个待喷洒子区域的关键点的导航坐标,从而实现对所述待喷洒区域规划导航路线。

6.如权利要求5所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:若待喷洒区域为规则区域为不规则区域,则通过图像分割,将所述待喷洒区域先分成若干个规则区域和若干个无法再分割的不规则区域,对于若干个无法再分割的不规则区域,则以宽度为无人机喷洒作业的最大宽度Wmax的倍数的最小化矩形包围,并通过以无人机喷洒作业的最大宽度Wmax为宽度的矩形区域将该最小化区域划分为伪标准喷洒子区域,每个伪标准喷洒子区域中包含一个不规则的待喷洒子区域。

7.如权利要求6所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:于步骤S5中,若判断无人机当前处于标准待喷洒子区域上方,则控制无人机的所有液泵全部工作,打开所有喷头喷洒农药。

8.如权利要求6所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:若判断无人机当前处于非标准的待喷洒子区域上方,则根据所述非标准的待喷洒子区域的宽度确定控制无人机部分液泵工作。

9.如权利要求6所述的一种无人机农药喷洒控制方法,其特征在于:若无人机处于非规则的待喷洒子区域上方,根据当前待喷洒子区域宽度确定控制无人机相应液泵工作。

10.一种无人机,包括机身以及喷药机构,喷药机构安装于机身上,至少包括储药箱、供药管路、若干液泵以及若干喷头,其中各喷头通过喷杆一字排列固定于无人机底部,所述液泵通过供药管路与储药箱相连接,并连接中心控制单元及喷头,以根据中心控制单元的控制信号控制喷头,所述中心控制单元包括:图像采集模块,用于获取目标作业区域的图像,所述目标作业区域中包含至少一个待喷洒区域;

图像分割模块,用于对所述目标作业区域的图像进行图像分割,在待喷洒区域对应的图像边缘上选取多个边界点,依次连接多个边界点以构成闭合的待喷洒区域,并获取待喷洒区域的边缘像素的坐标;

导航坐标确定模块,用于获取无人机在该恒定飞行高度采集目标作业区域图像时相对于地面的实际飞行高度,并根据获得的待喷洒区域的边缘像素的坐标以及无人机的实际飞行高度,得到待喷洒区域的边缘点所对应的实际导航坐标;

导航路线规划模块,用于以无人机喷洒作业的最大宽度Wmax为宽度的矩形区域对待喷洒区域进行划分,得到若干待喷洒子区域,获得每个待喷洒子区域的关键点的导航坐标,规划导航路线;

喷洒控制模块,用于在无人机根据导航线路,在相对于地面的预设飞行高度为待喷洒区域的对象喷洒农药时,实时获取无人机的位置信息,根据无人机的位置信息确定无人机所处的待喷洒子区域,根据判断结果控制相应的液泵进行喷洒工作。