[发明专利]一种基于果实三维参数预测模型的果实采摘方法

权利要求书

1.一种基于果实三维参数预测模型的果实采摘方法，其特征在于，包括：

S1、采用一个单目摄像头对待采摘果实进行第一次图像采集处理，以得到第一图像；

S2、根据预设的范围定位方法，以所述第一图像为依据，从而确定容纳有所述待采摘果实的第一范围；

S3、控制预设的机器手进行第一次移动处理，以将所述机器手移动至所述第一范围的外部，并从下方笼罩所述第一范围，同时保证所述机器手在移动过程中不进入所述第一范围；

S4、控制预设的气流喷射设备，对所述第一范围进行间断式气体喷射处理，以使处于所述第一范围中的所述待采摘果实受迫振动；

S5、在所述待采摘果实受迫振动过程中，采用预设的摄像头对待采摘果实进行多次第二次图像采集处理，以得到多幅第二图像；

S6、根据预设的图像筛选方法，以所述第一图像为参照对象，对所述多幅第二图像进行筛选处理，以筛选出偏移平衡位置最大的两幅指定第二图像；

S7、将所述第一图像和所述两幅指定第二图像，共同输入预设的果实三维参数预测模型中，从而得到所述果实三维参数预测模型输出的预测三维参数；其中，所述果实三维参数预测模型基于预设的神经网络模型训练而成；

S8、根据所述预测三维参数，确定第二范围，并控制所述机器手进行第二次移动处理，以使所述机器手将笼罩范围缩小至第二范围；其中，所述第二范围小于所述第一范围；

S9、确定所述第一图像中果柄位置，并采用预设的切割设备对所述果柄位置进行切割处理，以使所述待采摘果实掉落至所述机器手上，从而完成采摘过程；

所述控制预设的气流喷射设备，对所述第一范围进行间断式气体喷射处理，以使处于所述第一范围中的所述待采摘果实受迫振动的步骤S4，包括：

S401、控制预设的气流喷射设备，沿第一方向对所述第一范围进行间断式气体喷射处理，以使处于所述第一范围中的所述待采摘果实在所述第一方向上受迫振动；其中，所述第一方向与所述摄像头的图像采集方向之间的角度不为0；

所述在所述待采摘果实受迫振动过程中，采用预设的摄像头对待采摘果实进行多次第二次图像采集处理，以得到多幅第二图像的步骤S5，包括：

S501、在所述待采摘果实受迫振动过程中，采用预设的光斑生成器，以在所述待采摘果实上投影出指定光斑；其中，所述光斑生成器投影所述指定光斑的投影方向与所述摄像头的图像采集方向平行；

S502、采用预设的摄像头对被投影指定光斑的待采摘果实进行多次第二次图像采集处理，以得到多幅带有光斑的第二图像。

2.根据权利要求1所述的基于果实三维参数预测模型的果实采摘方法，其特征在于，所述根据预设的范围定位方法，以所述第一图像为依据，从而确定容纳有所述待采摘果实的第一范围的步骤S2，包括：

S201、获取所述机器手在进行最大限度展开机械手指后的最大容纳范围；

S202、确定所述第一图像中的所述待采摘果实的中心位置，并以所述中心位置绘制所述最大容纳范围，以得到暂时范围；

S203、判断所述暂时范围是否完全容纳所述采摘果实；

S204、若所述暂时范围完全容纳所述采摘果实，则将所述暂时范围记为第一范围。

3.根据权利要求1所述的基于果实三维参数预测模型的果实采摘方法，其特征在于，所述根据预设的图像筛选方法，以所述第一图像为参照对象，对所述多幅第二图像进行筛选处理，以筛选出偏移平衡位置最大的两幅指定第二图像的步骤S6，包括：

S601、从所述第一图像中提取出特征点，并获取所述多幅带有光斑的第二图像中所述特征点的位置；

S602、以特征点为起点，指定光斑为终点，进行向量生成处理，从而得到与所述多幅带有光斑的第二图像分别对应的多个偏移衡量向量；

S603、以所述多个偏移衡量向量为依据，筛选出偏移平衡位置最大的两幅指定第二图像。