[发明专利]果实位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种果实位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及位姿计算技术领域，用于提高果实位姿计算的准确度。本发明的主要技术方案为：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。

技术领域

本发明涉及位姿计算技术领域，尤其涉及一种果实位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

水果采摘作业是水果生产过程中的一个重要环节,作业的质量直接影响水果后续的贮存、加工和销售,因此研究水果采摘机器人技术非常必要。在自动采摘过程中，由于果实生长的随机性，使得树上果实的倾斜角度各不相同。农业自动收获过程中，待收获物体的三维位姿估计能为物体抓取和切割提供充分的信息。只有机械手的姿态与果实姿态一致时，采摘任务才能顺利完成，否则，机械手的采摘动作会对苹果和枝干造成较大损伤。因此，果实的空间位姿信息是实现果实精确快速采摘的基础。

目前已有的方法是利用矩方法求目标区域的质心和惯性主轴，用惯性主轴的角度标识苹果的生长方向，或是利用重心点偏移计算果实在机器人坐标系下的姿态向量值，并通过粒子滤波融合来得到果实姿态信息的最优估计。

但果实图像惯性主轴计算值不稳定，并且方法的假设前提难以很好满足,因此上述的方法计算误差比较大，且现有方法都是在二维平面图像的基础上利用传统图像处理的方法来估计果实位姿，缺少果实三维空间信息，因此在果实位姿估计的精度上会受到一定影响，尤其在遮挡情况下，很难准确估测果实的精确位姿。

发明内容

本发明提供一种果实位姿计算方法、装置、计算机设备及存储介质，用于提高果实位姿计算的准确度。

本发明实施例提供一种果实位姿计算方法，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。

本发明实施例提供一种果实位姿计算装置，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。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述果实位姿计算方法。