用于棉花顶心摘除的定位方法、控制器及摘除装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于棉花顶心摘除的定位方法、控制器及摘除装置，其中，该方法包括：获取待摘除顶心棉花植株的彩色图像数据和深度图像数据；将所述彩色图像数据输入预先训练生成的深度学习识别网络模型，识别棉花顶心，获取棉花顶心在彩色图像中的像素坐标；所述深度学习识别网络模型根据多个待摘除顶心棉花植株样本预先训练生成；根据棉花顶心在彩色图像中的像素坐标，以及所述深度图像数据，确定棉花顶心的三维空间位置信息；所述三维空间位置信息用于棉花顶心摘除的定位机构进行定位。上述技术方案提高了棉花顶心摘除的精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
用于棉花顶心摘除的定位方法、控制器及摘除装置
本专利技术涉及棉花顶心摘除
，特别涉及一种用于棉花顶心摘除的定位方法、控制器及摘除装置。
技术介绍
棉花打顶是棉花生产中的重要环节，通过对棉花打顶解除棉花的顶端优势、促进侧芽长出、使株型更为茂密，同时可以促进扩枝，防止旺长所导致的倒伏，并且有助于多结棉桃、提高产量。目前，主要的棉花打顶方式有人工打顶、机械打顶、化学药物打顶：1、最传统的人工打顶质量高、对棉花的伤害小，因此，到目前为止，该方式仍然是最常采用的打顶方式。但随着我国劳动人口逐年下降，农业从业人员向其他产业转移的现象日益严重，用工荒的现象日益突出，进而导致工价过高，种植成本过高。2、化学药物打顶受外界条件等不可预见因素影响较大，施药技术难度大，不易控制最佳的施药时间，且对环境有一定污染。目前，该方式难以被广大棉花种植户普遍接受。3、采用机械打顶其效率高，不会对对环境产生危害。该方式必将成为将来棉花打顶的主要趋势。早期棉花打顶机的打顶机构主要是滚筒式和甩刀式，这种方式采用一刀切的方式，将道具固定在一定的高度，对棉花顶部进行切割，这种方式出现大量的过打、漏打现象。近些年，通过红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于棉花顶心摘除的定位方法，其特征在于，包括：获取待摘除顶心棉花植株的彩色图像数据和深度图像数据；将所述彩色图像数据输入预先训练生成的深度学习识别网络模型，识别棉花顶心，获取棉花顶心在彩色图像中的像素坐标；所述深度学习识别网络模型根据多个待摘除顶心棉花植株样本预先训练生成；根据棉花顶心在彩色图像中的像素坐标，以及所述深度图像数据，确定棉花顶心的三维空间位置信息；所述三维空间位置信息用于棉花顶心摘除的定位机构进行定位。

【技术特征摘要】
1.一种用于棉花顶心摘除的定位方法，其特征在于，包括：获取待摘除顶心棉花植株的彩色图像数据和深度图像数据；将所述彩色图像数据输入预先训练生成的深度学习识别网络模型，识别棉花顶心，获取棉花顶心在彩色图像中的像素坐标；所述深度学习识别网络模型根据多个待摘除顶心棉花植株样本预先训练生成；根据棉花顶心在彩色图像中的像素坐标，以及所述深度图像数据，确定棉花顶心的三维空间位置信息；所述三维空间位置信息用于棉花顶心摘除的定位机构进行定位。2.如权利要求1所述的用于棉花顶心摘除的定位方法，其特征在于，根据棉花顶心在彩色图像中的像素坐标，以及所述深度图像数据，确定棉花顶心的三维空间位置信息，包括：根据棉花顶心在彩色图像中的像素坐标，以及所述深度图像数据，确定棉花顶心相对于相机坐标系的三维空间位置信息；所述用于棉花顶心摘除的定位方法还包括：对识别出的棉花顶心执行以下多目标处理操作：在检测到有新的棉花顶心时，将新的棉花顶心目标与已经存在于一待摘除顶心目标集合中的已有棉花顶心目标进行匹配，获得相机运动估计，以当前相机位置为参考更新所有棉花顶心目标的三维空间位置信息，并将未存在于目标集合中的棉花顶心目标加入所述待摘除顶心目标集合中；根据预先建立的相机坐标系与定位机构坐标系的变换关系，将所有棉花顶心相对于相机坐标系的三维空间位置信息变换为相对于定位机构坐标系的三维空间位置信息；根据待摘除顶心目标集合中所有棉花顶心相对于定位机构坐标系的三维空间位置信息，确定距离定位机构最近的棉花顶心，将距离定位机构最近的棉花顶心作为目标棉花顶心；将所述目标棉花顶心的相对于定位机构坐标系的三维空间位置信息传输至定位机构的控制器；所述定位机构的控制器用于根据所述目标棉花顶心的三维空间位置信息，控制定位机构的末端执行器到达目标棉花顶心的位置；在定位机构的末端执行器将目标棉花顶心摘除后，将所述目标棉花顶心作为已处理目标在所述待摘除顶心目标集合中删除；继续所述目标处理操作，直到在定位机构的工作空间中不存在待摘除棉花顶心。3.如权利要求2所述的用于棉花顶心摘除的定位方法，其特征在于，在检测到有新的棉花顶心时，将新的棉花顶心目标与已经存在于一待摘除顶心目标集合中的已有棉花顶心目标进行匹配，获得相机运动估计，以当前相机位置为参考更新所有棉花顶心目标的三维空间位置信息，并将未存在于目标集合中的棉花顶心目标加入所述待摘除顶心目标集合中，包括：在检测到有新的棉花顶心目标时，将新的棉花顶心目标与目标集合中的棉花顶心目标匹配，被匹配到的棉花顶心目标为已存在于目标集合中的棉花顶心目标，未被匹配到的棉花顶心目标包括：未存在于目标集合中的棉花顶心目标，以及目标集合中未被匹配到的棉花顶心目标；根据已存在于目标集合中的棉花顶心的当前位置信息和对应于目标集合中的棉花顶心的位置信息，进行相机运动估计；更新目标集合中被匹配到的棉花顶心目标的位置信息，根据相机运动估计，更新目标集合中未被匹配到的棉花顶心目标的位置信息，同时将未存在于目标集合中的棉花顶心目标加入所述目标集合中。4.如权利要求1所述的用于棉花顶心摘除的定位方法，其特征在于，还包括：在用于棉花顶心摘除的装置的数目为多套时，监测多套棉花顶心摘除的装置的工作状态；根据监测结果，对所述多套棉花顶心摘除的装置进行调度处理。5.一种用于棉花顶心摘除的定位控制器，其特征在于，包括：获取单元，用于获取待摘除顶心棉花植株的彩色图像数据和深度图像数据；识别单元，用于将所述彩色图像数据输入预先训练生成的深度学习识别网络模型，识别棉花顶心，获取棉花顶心在彩色图像中的像素坐标；所述深度学习识别网络模型根据多个待摘除顶心棉花植株样本预先训练生成；定位单元，用于根据棉花顶心在彩色图像中的像素坐标，以及所述深度图像数据，确定棉花顶心的三维空间位置信息；所述三维空间位置信息用于棉花顶心摘除的定位机构进行定位。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆飞，
申请(专利权)人：刘庆飞，
类型：发明
国别省市：新疆,65