2023年8月农业机械学报第54卷第8期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2023．08．009基于VINS－MONO和改进YOLOv4－Tiny的果园自主寻筐方法朱立成1，2韩振浩1，2赵博1，2周利明1，2王瑞雪1，2靳晨1，2(1．中国农业机械化科学研究院集团有限公司，北京100083;2．农业装备技术全国重点实验室，北京100083)摘要:面向果园运输车果品采收自主运输作业场景，提出了一种基于VINS－MONO和改进YOLOv4－Tiny的果园自主寻筐方法。首先基于VINS－MONO视觉惯性里程计算法，进行果园运输车位置姿态的实时估计。然后基于改进YOLOv4－Tiny目标检测算法，根据图像数据进行果筐实时目标检测并获取对应深度信息。其次根据运输车当前位置姿态、果筐深度信息以及深度相机内参，进行被识别果筐位置更新。最后基于三次B样条曲线拟合原理，以被识别果筐位置为控制点，进行寻筐路径实时拟合，为果园运输车抵近果筐提供路线引导。试验结果表明:改进YOLOv4－Tiny果筐识别模型的平均识别精度为93.96%，平均推理时间为14.7ms，4m内的果筐距离定位误差小于4.02%，果筐角度定位误差小于3°，果园运输车实测平均行驶速度为3.3km/h，果筐搜寻路线平均更新时间为0.092s，能够在果树行间和果园道路两种作业环境下稳定实现自主寻筐。该方法能够为果园运输车提供自主寻筐路径引导，为其视觉导航提供研究参考。关键词:果园运输车;自主寻筐;视觉惯性里程计;目标检测中图分类号:TP242.6文献标识码:A文章编号:1000-1298(2023)08-0097-13OSID:收稿日期:2022－12－24修回日期:2023－04－23基金项目:国家重点研发计划项目(2021YFD2000105)作者简介:朱立成(1984—)，男，高级工程师，主要从事农业机器人关键技术研究，E-mail:zhulicheng@caams．org．cn通信作者:赵博(1981—)，男，研究员，博士生导师，主要从事农业机械化和农业工程技术研究，E-mail:zhaobo@caams．org．cnAutonomousBasketSearchingMethodforOrchardsTransporterBasedonVINS－MONOandImprovedYOLOv4－TinyZHULicheng1，2HANZhenhao1，2ZHAOBo1，2ZHOULiming1，2WANGＲuixue1，2JINChen1，2(1．ChineseAcademyofAgriculturalMechanizationSciencesGroupCo．，Ltd．，Beijing100083，China2．NationalKeyLaboratoryofAgriculturalEquipmentTechnology，Beijing100083，China)Abstract:AmethodfororchardautonomousbasketsearchingbasedonVINS－MONOandimprovedYOLOv4－Tinywasproposedforthescenariooforchardtransporterfruitharve...
