本發(fā)明涉及一種準(zhǔn)確感知作業(yè)環(huán)境信息的系統(tǒng)。是一種應(yīng)用在聯(lián)合林木采伐機(jī)上進(jìn)行采伐作業(yè)的駕駛輔助系統(tǒng)，能夠及時(shí)反饋進(jìn)行安全預(yù)警，幫助操作員確認(rèn)作業(yè)環(huán)境信息，從而提高作業(yè)效率，增強(qiáng)作業(yè)能力。

背景技術(shù)：

為滿足我國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要，目前已成功研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)多功能聯(lián)合伐木機(jī)，集成了伐木、打枝、造材、歸裝作業(yè)裝置，能夠完成人工林采伐的全部作業(yè)過程，作業(yè)效率可達(dá)人工采伐生產(chǎn)的80倍以上。但由于林地環(huán)境復(fù)雜，障礙物的影響，造成了連續(xù)采伐作業(yè)的間斷，并增加了操作員的危險(xiǎn)性，降低了作業(yè)效率。準(zhǔn)確檢測(cè)作業(yè)環(huán)境信息，并及時(shí)反饋進(jìn)行安全預(yù)警，可以提高作業(yè)效率，增強(qiáng)作業(yè)能力，同時(shí)也降低了操作員的操作危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

由于林地環(huán)境復(fù)雜，障礙物的影響，會(huì)造成采伐機(jī)連續(xù)采伐作業(yè)的間斷，增加操作危險(xiǎn)性，并降低了作業(yè)效率。但現(xiàn)實(shí)中任何一種傳感器所獲得的二維信息，都難以精確且全面地呈現(xiàn)外部環(huán)境信息。應(yīng)用最廣的傳感器，如視覺攝像機(jī)可以有效獲取實(shí)物平面的形狀、顏色等信息，但卻無法定量分析實(shí)際空間中，物體的大小和相對(duì)位置關(guān)系，而激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)可以快速準(zhǔn)確測(cè)量物體深度信息和間距信息，有效彌補(bǔ)攝像機(jī)的缺陷。因此利用激光雷達(dá)和攝像機(jī)多維度地獲取外部環(huán)境信息，能有效提高三維重構(gòu)的準(zhǔn)確性和精度，從而可以快速、有效、準(zhǔn)確的對(duì)林區(qū)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。

具體有以下幾方面內(nèi)容。

1.設(shè)計(jì)搭建信息采集系統(tǒng)平臺(tái)，將二維激光測(cè)距儀和高精度工業(yè)CCD相機(jī)安裝到伺服云臺(tái)，并通過通信接口連到主控制器，通過云臺(tái)的俯仰和水平旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境的激光數(shù)據(jù)采集和可見光圖像的采集。

2.完成整個(gè)掃描流程后，對(duì)激光數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)變換、過濾去噪等處理，對(duì)可見光圖像進(jìn)行分割處理得到圖像中物體的顏色及區(qū)域特征。

3.應(yīng)用信息融合技術(shù)，將二維激光測(cè)距儀坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)與可見光圖像坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)有效匹配，建立外標(biāo)定關(guān)系，通過激光與圖像配準(zhǔn)，可以明確檢測(cè)林區(qū)作業(yè)環(huán)境信息。

本發(fā)明的有益效果在于：

① 搭建信息采集系統(tǒng)平臺(tái)，將二維激光測(cè)距儀和高精度工業(yè)CCD相機(jī)安裝到伺服云臺(tái)，通過云臺(tái)的俯仰和水平旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境的激光數(shù)據(jù)采集和可見光圖像的采集，便于數(shù)據(jù)的融合標(biāo)定，獲取真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

② 充分利用多源信息，將各傳感器的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，減少由單一傳感器所引起的不確定性，可以有效檢測(cè)林區(qū)作業(yè)環(huán)境信息，為林木自動(dòng)化采伐機(jī)裝備提供智能化傳感系統(tǒng)及危險(xiǎn)警報(bào)系統(tǒng)，及時(shí)反饋進(jìn)行安全預(yù)警，同時(shí)提高作業(yè)效率，增強(qiáng)作業(yè)能力，減少或避免林區(qū)采育裝備與障礙物發(fā)生碰撞事故發(fā)生，保障操作員的生命安全。

附圖說明

圖1為二維激光測(cè)距儀的控制與通信軟件基本流程。

圖2為高精度工業(yè)CCD相機(jī)的控制和通訊流程。

圖3為本發(fā)明整體流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明具體的實(shí)施方式如下。

1.根據(jù)圖1，確立系統(tǒng)總體方案，建立總體方案文檔，包括：

a.檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備選取，主要功能、技術(shù)指標(biāo)、原理性方框圖及文字說明；

b.數(shù)據(jù)融合方法原理及說明。

2.搭建數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，根據(jù)圖1及圖2，采集數(shù)據(jù)。

3.對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的算法處理，提取特征數(shù)據(jù)，識(shí)別檢測(cè)林區(qū)作業(yè)環(huán)境信息。