[发明专利]果实位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种果实位姿计算方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待测果实的RGB-D图像数据；

将所述RGB-D图像数据输入到目标果实模型得到与所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标；所述目标果实模型是根据不同角度的样本果实RGB-D图像，以及每个角度标注的果柄点和/或果萼点的三维坐标训练得到的；

计算所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标，与标准果实位姿数据之间的距离最小时的空间变换参数；

根据所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标，以及所述空间变换参数确定所述待测果实的位姿数据。

2.根据权利要求1所述的果实位姿计算方法，其特征在于，将所述RGB-D图像数据输入到目标果实模型得到与所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标之前，所述方法还包括：

获取多帧样本果实RGB-D图像；

根据所述多帧样本果实RGB-D图像构建样本果实的三维形态；

绕所述果实的三维形态的X、Y、Z坐标轴旋转获取每个角度的样本果实RGB-D图像；

标注每个角度的样本果实RGB-D图像中果柄点和/或果萼点的三维坐标。

3.根据权利要求2所述的果实位姿计算方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过构建深度卷积神经网络模型，将不同角度的样本果实RGB-D图像，以及每个角度标注的果柄点和/或果萼点的三维坐标作为输入，训练所述目标果实模型。

4.根据权利要求2所述的果实位姿计算方法，其特征在于，所述根据所述多帧样本果实RGB-D图像构建样本果实的三维形态，包括：

计算所有帧样本果实RGB-D图像中每个体素的TSDF值及权重；

对所有帧样本果实RGB-D图像中每个体素的TSDF值及权重进行融合，得到融合点云帧；

通过等值面提取算法对所述融合点云帧进行三角面计算，构建所述样本果实的三维形态。

5.根据权利要求1所述的果实位姿计算方法，其特征在于，计算所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标，与标准果实位姿数据之间的距离最小时的空间变换参数，包括：

设待测果实的位姿数据为目标点云FR_dst，且作为基准的标准果实位姿数据为源点云FR_src；所述目标点云FR_dst中包含所述待检测果实对应的果柄点或果萼点的三维坐标；

通过求解旋转矩阵R和位移向量t变换得到FR_trans＝R*FR_src+t，使得变换之后的源点云FR_trans与目标点云FR_dst的距离最小，所述R为所述空间变换参数。

6.一种果实位姿计算装置方法，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取待测果实的RGB-D图像数据；

所述获取模块，还用于将所述RGB-D图像数据输入到目标果实模型得到与所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标；所述目标果实模型是根据不同角度的样本果实RGB-D图像，以及每个角度标注的果柄点和/或果萼点的三维坐标训练得到的；

计算模块，用于计算所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标，与标准果实位姿数据之间的距离最小时的空间变换参数；

确定模块，用于根据所述待检测果实对应的果柄点和/或果萼点的三维坐标，以及所述空间变换参数确定所述待测果实的位姿数据。

7.根据权利要求6所述的果实位姿计算装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述获取模块，还用于获取多帧样本果实RGB-D图像；

构建模块，用于根据所述多帧样本果实RGB-D图像构建样本果实的三维形态；

所述获取模块，还用于绕所述果实的三维形态的X、Y、Z坐标轴旋转获取每个角度的样本果实RGB-D图像；

标注模块，用于标注每个角度的样本果实RGB-D图像中果柄点和/或果萼点的三维坐标。