随着农业航空技术的不断进步与发展,农业无人机在农业生产中发挥着越来越重要的作用。为了保障田间作业安全,双目视觉避障技术即通过无人机搭载双目相机实时传输作业环境图像信息,是目前农业无人机主动避障技术采用的重要手段之一。传统的农业无人机主要由支撑架构、电池、旋翼、飞控组件、喷施部件等组成,而随着农业无人机模块化功能的不断发展,图像传输模块也成为了农业无人机的重要组成部分,且要求能够快速并稳定的传输镜头的画面。现有的双目相机生产厂家所设计的双目相机能够通过视图差异和几何变换获取周围环境的三维信息,但没有搭载图像传输模块,图像的观察只能通过USB直连电脑才能实现,无法实现农业无人机搭载双目相机进行视觉避障时图像的实时回传以及障碍物信息的反馈。本研究针对上述双目相机的特点,结合5G新兴技术、农业无人机载重限制以及对图像传输画面实时性的要求,研究设计了一种农业无人机视觉避障系统的5G图像传输模块。嵌入式开发板功耗低、体积小、集成化程度高、且系统兼容性好,能够适用于各种的软硬件开发环境,很好的满足了农业无人机以及双目相机的开发需求。为了实现在双目相机启动后能够在监控端接收到镜头的实时图像,本研究基于嵌入式开发板设计了一种农业无人机视觉避障系统的5G图像传输模块。模块分为发送端和监控端,发送端包括嵌入式开发板、双目相机以及中心路由器,主要通过使用Linux内核的V4L2接口函数,以及opencv函数的调用来实现对双目相机的调用。监控端包括PC机和路由器,主要通过使用socket套接字接收数据。通过发送端的程序实现双目相机图像的采集,在UDP协议下实现了5G网络中的发送端与监控端的通信,从而实现对图像的传输。双目相机的视频是由连续的帧图像组成的,最高可生成每秒90fps的深度信息视频流,信息量很大,且双目相机启动后图像以话题的形式发布,无法使用Opencv直接读取。因此,本课题针对农业无人机图像传输模块进行深入的研究,分析了目前用于农业无人机视觉避障的双目相机的性能,明确图像传输模块设计过程中涉及的相关理论,通过对图像传输模块的设计方案进行论证,包括开发板的选择、嵌入式操作系统的选择、软件平台的搭建、双目相机的使用、传输方案的选型以及图像传输模块的总体实现。根据设计需求设计了两种不同的传输方式,一种为QT creator开发平台上使用C++编程图形界面下的对视频帧的直接传输,一种为C++环境下对视频帧按照分辨率进行视频帧的分割,然后再传输。最后对ROS系统下的双目相机启动程序进行了二次开发,通过融合两种传输方式的程序实现了5G网络下双目相机的图像传输,为农业无人机的视觉避障提供了技术支持。通过在5G网络下对两种传输方式的实验验证,结果显示:通过图像分割的传输方式,能够将双目相机的图像传输延时控制在25ms之内,满足了对农业无人机画面的监控,实现了在双目相机启动后,监控端就能够接收到双目相机的图像。本研究设计的农业无人机视觉避障系统的5G图像传输模块具有良好的实时性和稳定性,满足了农业无人机田间作业时对双目视觉避障系统图像传输模块的设计要求。