我國專家運用全方位視覺傳感器，針對農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航提出了一種新的視覺定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)構(gòu)成和運用原理簡單、成本低、應(yīng)用性強，有望改變農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航定位系統(tǒng)基本依賴價格不菲的全球?qū)Ш较到y(tǒng)GPS的局面。

　　2010年中央一號文件明確指出提高農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和推廣能力，力爭在關(guān)鍵領(lǐng)域和核心技術(shù)上實現(xiàn)重大突破。近年來，生物生產(chǎn)機器人開發(fā)、農(nóng)業(yè)機械自動化、智能化是世界上農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域研究的熱點，尤其我國在國家"三農(nóng)"政策的大力支持下，農(nóng)業(yè)機械化、自動化和農(nóng)業(yè)機器人研究近幾年來發(fā)展迅速。農(nóng)業(yè)機械自動化是實現(xiàn)現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)，提高生產(chǎn)率和減少施肥、施藥的關(guān)鍵技術(shù)之一；實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化能有效解決農(nóng)業(yè)勞動人口減少的影響。實時定位是找出作業(yè)機械在空間的位置，是完成其他任務(wù)的前提，也是實現(xiàn)生物生產(chǎn)機器人和農(nóng)業(yè)機械自動移動的基礎(chǔ)性難題。世界各國采用不同的方法進(jìn)行了大量的研究，全球?qū)Ш较到y(tǒng)GPS自動導(dǎo)航是使用最多的方法，由于價格較高且GPS的精度取決于作業(yè)位置，GPS在農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航應(yīng)用存在一定的限制。農(nóng)田作業(yè)時，尤其在山區(qū)，GPS由于樹林、山脈等障礙物阻礙微波傳送，使精度明顯下降；且GPS不能在溫室大棚室內(nèi)使用，而溫室農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。

　　全方位視覺傳感器是一種新型的視覺傳感器，它具有單個視點、每張圖像能提供周圍360°范圍內(nèi)的信息，并且圖像不會隨傳感器的旋轉(zhuǎn)改變性質(zhì)，有利于減少車輪滑移和震動的部分負(fù)面影響；而且價格便宜，近年來被廣泛應(yīng)用在機器人領(lǐng)域。

　　為了開發(fā)一種實用性強、性能良好、能商業(yè)化的農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航系統(tǒng)，研究者利用全方位視覺傳感器提供的圖像信息豐富和空間物體的方位角度準(zhǔn)確易求的特點，結(jié)合人工標(biāo)識構(gòu)建簡單的定位系統(tǒng)。在研究中根據(jù)全方位圖像中提取的人工標(biāo)識圖像特征后形成的標(biāo)識方位角度，開發(fā)了基于圓周定理的定位算法，然后進(jìn)行了程序開發(fā)和試驗研究。試驗結(jié)果表明了該系統(tǒng)的有效性，在小面積的室內(nèi)試驗中，該系統(tǒng)的定位精度接近實時動態(tài)差分法（real-timekinematicRTK）GPS的精度，達(dá)到了厘米級。

　　該系統(tǒng)構(gòu)成簡單實用、成本低；使用范圍、場所和工作時間具有鮮明的特點--不僅可以代替GPS用于室外田間環(huán)境，也可以應(yīng)用于室內(nèi)溫室大棚等；夜間也可以使用。該定位系統(tǒng)的研究成功，將給農(nóng)業(yè)機械自動化、智能化和農(nóng)業(yè)機器人的導(dǎo)航定位研究帶來新的革命性的進(jìn)展。