(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210919966.X (22)申请日 2022.08.02 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114973006 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 四川省机 械研究设计院 （集团） 有 限公司 地址 610041 四川省成 都市武侯区人民南 路三段30号 专利权人 西南交通大 学 (72)发明人 刘雪垠　曾梦玮　宋冬梅　肖夏　 张志会　戴莉斯　郭恒　陈鹏　 傅瑶　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 吴彦峰 (51)Int.Cl. G06V 20/10(2022.01) G06V 20/64(2022.01) G06V 10/26(2022.01) G06T 7/73(2017.01) A01D 46/30(2006.01)(56)对比文件 CN 114119574 A,202 2.03.01 CN 112907735 A,2021.0 6.04 CN 114067309 A,202 2.02.18 CN 114677674 A,202 2.06.28 CN 109410238 A,2019.0 3.01 CN 114260895 A,202 2.04.01 WO 2021168708 A1,2021.09.02 CN 111882610 A,2020.1 1.03 CN 112509145 A,2021.0 3.16 WO 2022156175 A1,202 2.07.28 US 2022024486 A1,202 2.01.27 US 20201 17898 A1,2020.04.16 张志会 等.基 于深度学习的花椒采摘器 视 觉识别. 《机 械》 .2021,第48卷(第1 1期),第17-24 页. 王青 等.增强的OHTA颜色空间融合FPFH识 别点云中的甜椒果实. 《重庆师 范大学学报 （自然 科学版） 》 .202 2,第39卷(第2期),第1 11-119页. (续) 审查员 雷皓婷 (54)发明名称 花椒采摘方法、 装置、 系统及存 储介质 (57)摘要 本发明公开了一种花椒采摘方法、 装置、 系 统及存储介质， 该方法包括获取三维激光扫描仪 采集的目标花椒树的花椒点云数据； 对所述花椒 点云数据执行花椒簇识别与分割， 获得若干个花 椒簇点云； 基于若干个所述花椒簇点云， 确定每 个花椒簇的点云中心坐标； 将所述点云中心坐标 发送至花椒采摘设备， 以使所述花椒采摘设备驱 动花椒采摘部依次移动至若干个花椒簇的采摘 位置， 并执行采摘动作。 本发明通过在花椒近景 识别之前增加花椒远景识别的处理步骤， 利用花 椒簇识别与分割获得的若干个花椒簇点云， 驱动花椒采摘设备依次对每个花椒簇执行采摘， 提高 了花椒自动化采摘的整体效率。 [转续页] 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114973006 B 2022.10.18 CN 114973006 B (56)对比文件 Hanwen Kang 等.Geomet ry-Aware Fruit Grasping Estimati on for Robotic Harvesti ng in Orchards. 《arXiv: 2112.04363v1》 .2021,第1-9页.2/2 页 2[接上页] CN 114973006 B1.一种花椒采摘方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 获取三维激光扫描仪采集的目标花椒树的花椒点云数据； 对所述花椒点云数据执 行花椒簇识别与分割， 获得若干个花椒 簇点云； 基于若干个所述 花椒簇点云， 确定每 个花椒簇的点云中心坐标； 将所述点云中心坐标发送至花椒采摘设备， 以使所述花椒采摘设备驱动 花椒采摘 部依 次移动至若干个花椒 簇的采摘位置， 并执 行采摘动作； 其中， 所述执 行采摘动作包括： 当花椒采摘部移动至目标花椒 簇的采摘位置时， 获取花椒 簇深度图像； 基于所述 花椒簇深度图像， 确定目标花椒 簇的精确位置坐标； 将所述精确位置坐标发送至花椒采摘设备， 以使所述花椒采摘设备生成采摘指令集， 并根据所述采摘指令集驱动花椒采摘部对目标花椒 簇执行采摘动作。 2.如权利要求1所述的花椒采摘方法， 其特征在于， 所述获取三维激光扫描仪采集的目 标花椒树的花椒点云数据步骤之前， 所述方法还 包括： 构建三维激光扫描仪对应的第一 坐标系和花椒采摘部对应的第二 坐标系； 获取标定板在所述第一坐标系下的第一标定板角点点云和在所述第二坐标系下的第 二标定板角点点云； 基于所述第一标定板角点点云和所述第二标定板角点点云， 确定手眼关系矩阵， 并基 于所述手眼关系矩阵执 行手眼标定 。 3.如权利要求1所述的花椒采摘方法， 其特征在于， 所述获取三维激光扫描仪采集的目 标花椒树的花椒点云数据步骤之后， 还 包括： 对所述花椒点云数据执 行数据预处 理； 其中， 所述预处 理包括数据裁 剪、 数据降噪或数据降采样中的一种或多种。 4.如权利要求1所述的花椒采摘方法， 其特征在于， 所述对所述花椒点云数据 执行花椒 簇识别与分割， 获得若干个花椒 簇点云步骤， 具体包括： 利用花椒 簇识别模型对所述 花椒点云数据执 行花椒簇识别， 获得花椒 簇点云团； 利用花椒 簇分割算法对所述 花椒簇点云团执 行花椒簇分割， 获得若干个花椒 簇点云。 5.如权利要求1所述的花椒采摘方法， 其特征在于， 所述基于若干个所述花椒簇点云， 确定每个花椒簇的点云中心坐标步骤， 具体包括： 基于若干个所述 花椒簇点云， 确定每 个花椒簇表面顶点对应的特 征向量； 利用所述特 征向量， 构建包围盒坐标系； 根据每个花椒簇在所述包围盒坐标系中的三维坐标信 息， 确定每个花椒簇的点云中心 坐标。 6.如权利要求1所述的花椒采摘方法， 其特征在于， 所述确定每个花椒簇的点云中心坐 标步骤之后， 所述方法还包括： 根据每个花椒簇的点云中心坐标和当前花椒采摘部的位置 坐标， 生成所述目标花椒树对应的花椒 簇采摘次序。 7.一种花椒采摘装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 点云数据获取模块， 用于获取三维激光扫描仪采集的目标花椒树的花椒点云数据； 识别与分割模块， 用于对所述花椒点云数据执行花椒簇识别与分割， 获得若干个花椒 簇点云；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114973006 B 3