[發明專利]成熟甘藍的鑒別方法及甘藍采摘方法

在審

• 申請號: 202210393885.0
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN114766197A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 張先鋒;孔祖鳳;游雙艷;馮偉;李平;蘇莉;崔晉波;任桂英;曹中華;劉汶樹
• 申請（專利權）人: 重慶市農業科學院
• 主分類號: A01D45/26
• 分類號: A01D45/26;G06V20/68;G06V10/12
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張博

1.成熟甘藍的鑒別方法，其特征在于，包括：

預設成熟甘藍的葉球RGB范圍；

采集甘藍菜地的RGB圖像；

識別RGB圖像中的甘藍；

識別葉球區域，所述葉球區域為RGB圖像中甘藍的葉球對應的區域；

根據所述葉球區域的RGB值和預設的葉球RGB范圍，判斷相應甘藍是否成熟。

2.根據權利要求1所述的成熟甘藍的鑒別方法，其特征在于：當一所述葉球區域的RGB值在預設的葉球RGB范圍內時，則該甘藍為已成熟甘藍；反之，當一所述葉球區域的RGB值超出預設的葉球RGB范圍時，則該甘藍為未成熟甘藍。

3.甘藍采摘方法，其特征在于，包括：

提供一甘藍采摘裝置，所述甘藍采摘裝置包括自走式底盤、設置于所述自走式底盤上的機械臂及設置于機械臂自由端的采摘執行器，所述采摘執行器用于采摘單個甘藍的葉球，所述采摘執行器上設置有圖像采集裝置；

按預設采摘順序篩選一成熟甘藍作為待采摘甘藍，所述成熟甘藍通過權利要求1-2中任一項所述的鑒別方法進行預鑒別；

根據所述待采摘甘藍在所述RGB圖像中的所述葉球區域確定待采摘甘藍的虛擬平面中心位置；

根據所述虛擬平面中心位置、預設關系確定待采摘甘藍的葉球的實際中心位置，所述預設關系為所述RGB圖像中的虛擬位置與所述實際坐標系中的實際位置的轉換關系；

根據葉球的所述實際中心位置采摘葉球。

4.根據權利要求3所述的甘藍采摘方法，其特征在于，根據所述待采摘甘藍在所述RGB圖像中的所述葉球區域確定待采摘甘藍的虛擬平面中心位置的方法包括：

根據所述葉球區域的邊緣輪廓形成所述葉球區域的內接矩形；

以所述內接矩形的中心位置作為所述虛擬平面中心位置。

5.根據權利要求3所述的甘藍采摘方法，其特征在于，所述采摘執行器包括采摘筒和設置于所述采摘筒底部的刀片，所述采摘筒的頂部設置于所述機械臂的自由端，所述采摘筒的底部具有供待采摘甘藍的葉球置入所述采摘筒的敞開區域，所述刀片具有朝向所述敞開區域的刀刃，所述刀片的活動位置包括擋在所述敞開區域第一位置或避開所述敞開區域的第二位置，所述刀片通過從第二位置向所述第一位置活動對采摘筒內的甘藍葉球切根，并承載所述采摘筒內已切根的葉球。

6.根據權利要求5所述的甘藍采摘方法，其特征在于：根據葉球的所述實際中心位置采摘葉球的方法包括：

將所述刀片預設在所述第二位置；

根據所述實際中心位置控制所述采摘執行器移動，使所述采摘筒的中心位于所述實際中心位置的正上方；

控制所述采摘執行器下移至目標高度，當所述采摘執行器處于所述目標高度時，待采摘甘藍的葉球被置入所述采摘筒內，且所述刀片的高度位置與待采摘甘藍的根部位置對應；

控制所述刀片執行切根動作，所述切根動作為控制所述刀片從所述第二位置移動至所述第一位置。

7.根據權利要求6所述的甘藍采摘方法，其特征在于，控制所述采摘執行器下移至所述目標高度時，以模擬高度行程作為所述采摘執行器下移的行程，所述模擬高度行程的確定方法包括：

根據所述實際中心位置和預設模擬模型模擬待采摘甘藍的葉球的實際占用空間；

根據所述實際占用空間和預設高度間距確定所述模擬高度行程，所述預設高度間距為所述實際占用空間的最低位置與刀片的目標高度間距。

8.根據權利要求6所述的甘藍采摘方法，其特征在于，所述甘藍采摘方法還包括：

在所述控制所述采摘執行器下移的過程中，再次判斷所述采摘筒內葉球對應的甘藍是否成熟；

若成熟，則控制所述采摘執行器下移至目標高度，并控制所述刀片執行所述切根動作，若未成熟，則控制所述采摘執行器上移以使葉球退出所述采摘筒，并按預設采摘順序重新篩選另一成熟甘藍作為待采摘甘藍。

9.根據權利要求8所述的甘藍采摘方法，其特征在于：所述采摘筒內的頂部設置有壓力探頭，所述再次判斷所述采摘筒內的葉球對應的甘藍是否成熟的方法包括：

預設驗證高度行程；

預設與所述驗證高度行程對應的預設壓差閾值；

采集所述壓力探頭的壓力數據；

確定第一高度位置，并獲取第一壓力數據，當所述采摘執行器下移至所述第一高度位時，所述壓力探頭的壓力數據突變，所述第一壓力數據為所述壓力探頭的壓力數據突變后的初始壓力；

待所述采摘執行器下移至第二高度位置時，獲取第二壓力數據，所述第二高度位置與所述第一高度位置的高差為所述驗證高度行程；

計算所述第二壓力數據與所述第一壓力數據的實際壓差；

比較所述實際壓差和所述預設壓差閾值，若所述實際壓差大于所述預設壓差閾值，則相應的甘藍為未成熟的甘藍，反之，若所述實際壓差小于所述預設壓差閾值，則相應的甘藍為成熟的甘藍。