基于DSP和MCU的农机具视觉导航终端设计

农机具导航可以提高作业的精度和适应性。针对当前导航终端多基于工控机开发，成本相对较高，不利于在农业生产中大规模推广等问题，设计了一种基于DSP和MCU的农机具视觉导航终端，用于玉米中耕锄草自动导航作业。其中，DSP作为核心处理器，负责农作物的图像采集、作物行检测和导航线提取；MCU负责作业流程的管理、GNSS位置信息的接收、存储和转发以及向执行单元发送控制指令等。针对导航终端中所涉及的串口、网络以及CAN总线之间的通信问题，制定了相应的协议规范；按照系统集成优化设计方法，构建了农机具视觉导航终端系统，保证了系统运行稳定性；对图像进行预处理后，采用基于边缘检测和扫描滤波的导航线检测算法提高了农机具导航线检测的精度和处理效率；针对农田玉米中耕锄草试验，设计了导航线算法适应性试验、偏移量测试试验和系统对比试验。结果表明：系统能够较好地适应有杂草和株数稀疏等农田环境下的测试工作；对偏移量检测的平均误差为1.29 cm，最大误差为4.1 cm；对比PC端和ARM端的导航算法运行速度，系统具有较好的实用性和经济可行性