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龙图腾网获悉佳木斯大学申请的专利一种基于视觉的农业机器人控制系统和导航路径提取方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115309158B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210940784.0，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于视觉的农业机器人控制系统和导航路径提取方法是由常江;李春圣;王嘉明;常亮;奚琪;薛迪;张连军;刘雅丽;李思远设计研发完成，并于2022-08-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于视觉的农业机器人控制系统和导航路径提取方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于视觉的农业机器人控制系统和导航路径提取方法，包括：视觉处理模块、控制器、电源模块、电机驱动模块、红外反射传感器、超声波传感器、蠕动泵模块；通过摄像头采集作物信息并传输到视觉处理模块，经视觉处理模块处理得到导航中心线，并将所需的导航参数传递给控制器，进而控制电动机转速，实现对农业机器人的运动控制；同时通过红外反射传感器检测农作物，检测参数传输到控制器，控制器控制蠕动泵模块，实现喷药，并由超声波传感器进行避障处理，保证农业机器人的安全性。本发明在不同农作物的环境下，具有精度高、耗时少、具有良好的适应性以及鲁棒性。

本发明授权一种基于视觉的农业机器人控制系统和导航路径提取方法在权利要求书中公布了：1.一种基于视觉的农业机器人控制系统,其特征在于，包括视觉处理模块，所述视觉处理模块与摄像头通过USB接口连接,所述摄像头安装在农业机器人中心的正上方，所述摄像头拍摄方向为农业机器人机体前方，所述视觉处理模块将摄像头采集农作物行信息进行处理后获得导航参数,所述视觉处理模块与控制器通过SPI通讯接口连接,所述视觉处理模块将导航参数传输到控制器中,所述控制器将接收到的导航参数传入电机驱动模块,所述电机驱动模块与直流减速电动机连接，所述电机驱动模块将控制信号传入直流减速电动机，所述直流减速电动机分为左侧直流减速电动机和右侧直流减速电动机，所述视觉处理模块执行以下操作步骤， S1、对采集图像的R、G、B的值进行归一化，对当前采集图像的R、G、B的值进行归一化，归一化公式如1所示： S2、作物行图像灰度化处理；归一化后的图像，采用改进超绿特征算法进行灰度化,改进超绿特征算法公式如2所示: Gx,y＝1.88gx,y-rx,y-bx,y2 S3、进行图像分割将灰度图像转化为二值图像； 通过Otsu法进行阈值分割，设定t为分割区域的阈值，被t分离后的区域1和区域2占整个图像的面积比θ1和θ2，整个图像灰度与区域1和区域2的平均灰度关系用式3进行表示: u＝u1θ1+u2θ23 为了使分离图像分离达到最优，区域方差是描述灰度差异的有效参数，其表达式可用式4进行表示: 表示图像被阈值分割后，两个区域的方差,因此，分割后的两区域方差最大时，被认为最佳分离状态，由此确定阈值T,T其表达式可用式5进行表示: S4、图像平滑处理,消除图像噪声；首先对二值图像采取5×5的像素结构体进行中值滤波，在利用3×3的像素结构体对图像进行腐蚀处理，然后在利用3×3的像素结构体对图像进行膨胀处理，从而去除小面积噪声； S5、采用垂直投影法获取作物行信息,检测作物行特征点； S6、利用最小二乘法进行特征点拟合，得到导航线,最小二乘法先设特征点坐标为xi，yii＝1,2,3……,拟合直线的斜率和截距分别为a和b，设直线方程为： fx＝ax+b6 设残差函数为: 确定一组a、b使得参数函数E最小，E对a、b求导即为最终拟合直线,根据公式8和9可得出a和b的值，即为直线拟合的斜率和截距； S7、中心线与图像窗口中心进行对比得到偏移角度d，结合摄像头的标定参数，确定世界坐标系位置，把导航参数传输到控制器。

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