부착형 농작업 경로 인식 장치

기계
부착형 농작업 경로 인식 장치

출원번호 : 10-2019-0159521 (출원일: 2019-12-04)

등록번호 : 10-2340543 (등록일: 2021-12-14)

특허권자 : 충남대학교산학협력단

요약 : 본 발명은 농작업 경로 인식 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다양한 농작업 기계에 간단하게 설치가능한 보다 경제적인 부착형 농작업 경로 인식 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스피드스프레이어 및 트랙터를 포함하는 농작업 기계에 부착되어 농작업 기계의 자율주행 경로를 탐색하고 농작업 기계의 조향각을 제어하기 위한 부착형 농작업 경로 인식 장치가 제공되고, 부착형 농작업 경로 인식 장치는, 농작업 기계의 이동 방향의 정면 이미지를 촬영하고 촬영된 영상을 수집하기 위한 영상 수집부; 영상 수집부로부터 수집된 정면 이미지에 대한 이미징 처리를 수행하여 농작업 기계의 자율주행 경로를 발견하고 농작업 기계를 조향시키기 위한 조향 명령을 생성하는 연산부; 농작업 기계의 조향 장치에 전기 및 기계적으로 연결되고, 연산부에서 계산된 자율주행 경로를 따라 농작업 기계의 조향 장치를 구동하는 모터 제어 명령을 생성하는 조향 제어부; 및 상기 영상 수집부, 상기 연산부, 상기 조향 제어부에 필요한 전원을 제공하기 위한 전원부를 포함하고, 상기 연산부는, 영상 수집부에서 취득된 정면 이미지를 호출하는 동작; 호출된 정면 이미지를 복수의 패치 이미지들 분할하는 동작; 복수의 패치 이미지들에 대한 각각의 경로 확률을 계산하는 동작; 각각의 계산된 경로 확률을 이용하여 전체 정면 이미지에 대한 확률점수 지도를 생성하는 동작; 생성된 확률점수 지도 상에서 경로 영역을 판단하는 동작; 경로 영역에 대해 가장자리 점을 검출하는 동작; 상기 검출된 가장자리 점을 이용하여 좌측 및 우측의 대표 경계선을 구하는 동작을 수행하고, 상기 연산부는 좌측 및 우측의 대표 경계선이 만나는 교차점을 계산하고, 계산된 교차점을 농작업 기계의 이동 경로 목표점으로 결정한다.

대표청구항 : 스피드스프레이어 및 트랙터를 포함하는 농작업 기계에 부착되어 농작업 기계의 자율주행 경로를 탐색하고 농작업 기계의 조향각을 제어하기 위한 부착형 농작업 경로 인식 장치에 있어서,상기 부착형 농작업 경로 인식 장치는농작업 기계의 이동 방향의 정면 이미지를 촬영하고 촬영된 영상을 수집하기 위한 영상 수집부 – 영상 수집부는 그 광축이 농작업 기계의 정면 조향축과 일치하도록 농작업 기계에 설치됨 – ;영상 수집부로부터 수집된 정면 이미지에 대한 이미징 처리를 수행하여 농작업 기계의 자율주행 경로를 발견하고 농작업 기계를 조향시키기 위한 조향 명령을 생성하는 연산부;농작업 기계의 조향 장치에 전기 및 기계적으로 연결되고, 연산부에서 계산된 자율주행 경로를 따라 농작업 기계의 조향 장치를 구동하는 모터 제어 명령을 생성하는 조향 제어부; 및 상기 영상 수집부, 상기 연산부, 상기 조향 제어부에 필요한 전원을 제공하기 위한 전원부를 포함하고, 상기 연산부는,영상 수집부에서 취득된 정면 이미지를 호출하는 동작;호출된 정면 이미지를 복수의 패치 이미지들로 분할하는 동작;복수의 패치 이미지들에 대한 각각의 경로 확률을 계산하는 동작;각각의 계산된 경로 확률을 이용하여 전체 정면 이미지에 대한 확률점수 지도를 생성하는 동작;생성된 확률점수 지도 상에서 경로 영역을 판단하는 동작;경로 영역에 대해 가장자리 점을 검출하는 동작;상기 검출된 가장자리 점을 이용하여 좌측 및 우측의 대표 경계선을 구하는 동작을 수행하고,상기 연산부는 좌측 및 우측의 대표 경계선이 만나는 교차점을 계산하고 계산된 교차점을 농작업 기계의 이동 경로 목표점으로 결정하거나, 좌측 및 우측의 대표 경계선이 교차하지 않는 경우에는, 좌측 및 우측 대표 경계선의 각각의 끝점 사이의 중간점을 목표점으로 결정하도록 동작하고,상기 연산부는 좌측 및 우측의 대표 경계선이 만나는 교차점을 계산하고, 상기 정면 이미지의 중심선과, 상기 중심선 상의 하단점으로부터 상기 교차점을 연결한 직선 사이의 편향각을 계산하여 조향 제어부로 전송하고,조향 제어부는 수신된 편향각에 대응하는 만큼 조향장치를 조향하도록 모터 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 부착형 농작업 경로 인식 장치.

상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3521522000553