一种基于机器视觉的智能修剪无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的智能修剪无人机，其特征在于，包括机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块、中央处理器、电源模块；所述机器视觉模块、空间位置模块和通信模块的输出端与数据处理模块的输入端连接，数据处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与修剪模块和飞行动力及控制模块的输入端连接；所述电源模块为机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块和中央处理器供电。上述技术方案在于实现一种高效自动发现果树的嫩梢、嫩芽和僵叶的自动修剪。

An intelligent pruning unmanned aerial vehicle based on machine vision

The utility model discloses an intelligent pruning machine vision based UAV, which is characterized, including machine vision module, location module, data processing module, communication module, flight dynamics and control module, pruning module, CPU, power supply module and data processing module; the output end of the machine vision module, space the location module and communication module is connected to the input end of the data processing module, the output terminal and the central processor is connected to the input end and the output end of the central processor, pruning module and flight dynamics and control module is connected with the input terminal; the power supply module for machine vision module, location module, data processing module, communication module, flight dynamics and control module, power supply module and a central processor trim. The technical proposal of the invention is to realize automatic pruning of young shoots, buds and stiff leaves of fruit trees efficiently and automatically.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的智能修剪无人机
本技术涉及一种修剪树枝装置，特别涉及一种基于机器视觉的智能修剪无人机。
技术介绍
目前市场上的树枝修剪无人机虽然克服了传统园艺工作者借助梯子等工具裁剪树枝的危险弊端，但在使用时仍需要遥控无人机到指定的位置，不具有智能性。由于无法对树木修剪范围自动识别和准确定位，当对果树进行嫩梢、嫩芽、僵叶的修剪、摘除等工作时对操作人员的操作技能要求较高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的智能修剪无人机，目的在于降低人工修剪的劳动强度、复杂度的同时，能自动发现果树的嫩梢、嫩芽和僵叶并自动完成修剪。本技术通过以下技术方案实现。一种基于机器视觉的智能修剪无人机，其特征在于，包括机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块、中央处理器、电源模块；所述机器视觉模块、空间位置模块和通信模块的输出端与数据处理模块的输入端连接，数据处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与修剪模块和飞行动力及控制模块的输入端连接；所述电源模块为机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块和中央处理器供电。根据上述方案，可通过空间位置模块和机器视觉模块对待修剪的果树分别进行三维空间坐标定位和拍摄，然后把待修剪的果树的具体的位置与拍摄的图像传输到数据处理模块，数据处理模块对待修剪果树的位置与图像信息进行分析处理，通过通信模块与移动智能终端的通信，获得的果树的嫩梢、嫩芽和僵叶的图像特征数据储存于数据处理模块，数据处理模块基于分析结果把确定的修剪信息传输到中央处理器，然后中央处理器控制飞行动力及控制模块和修剪模块对果树进行自动修剪。所述智能修剪无人机还包括测距模块，测距模块与中央处理器连接。所述测距模块为雷达子模块、激光子模块、红外子模块及超声波子模块的一个或多个，可实现待修剪果树与所述无人机的测距。所述测距模块还包括RGBD相机子模块，可实现飞行避障。所述空间位置模块包括高度传感器与GNSS子模块。所述GNSS子模块为GPS单元模块或北斗单元模块，能使定位精度的提升。通过所述空间位置模块获取的实时空间坐标数据，经由所述数据处理模块进行处理与存储，建立所述果树的已修剪部位的记录。所述通信模块为蓝牙子模块、Wifi子模块、Zigbee子模块、GPRS子模块中的一个或多个，实现所述无人机与移动智能终端或云服务的通信。与现有技术相比，本技术的有益效果是，所述无人机可以对果树的嫩梢、嫩芽、僵叶通过机器视觉模块进行识别定位，然后进行自动的修剪、摘除。本技术操作简单，可以有效降低人的劳动强度以及修剪过程的复杂度。附图说明图1为本实施例一种基于机器视觉的智能修剪无人机的结构示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。如图1所示，本技术一种基于机器视觉的智能修剪无人机，包括机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块、中央处理器、电源模块。所述机器视觉模块、空间位置模块和通信模块的输出端与数据处理模块的输入端连接，数据处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与修剪模块和飞行动力及控制模块的输入端连接；所述电源模块为机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块和中央处理器供电。所述智能修剪无人机还包括测距模块，测距模块与中央处理器连接。所述测距模块为雷达子模块、激光子模块、红外子模块及超声波子模块的一个或多个，可实现待修剪果树与所述无人机的测距。所述测距模块还包括RGBD相机子模块，可实现飞行避障。在上述方案中，所述空间位置模块包括高度传感器与GNSS子模块，通过所述高度传感器与GNSS子模块获取所述无人机的实时三维空间坐标。所述GNSS子模块可以是GPS单元模块或北斗单元模块。通过所述空间位置模块获取的实时空间坐标数据，经由所述数据处理模块进行处理与存储，建立所述果树的已修剪部位的记录。在上述方案中，所述通信模块为蓝牙子模块、Wifi子模块、Zigbee子模块、GPRS子模块中的一个或多个，实现所述无人机与移动智能终端或云服务的通信，获取果树嫩梢、嫩芽、僵叶的图像特征数据，特征数据存储在所述数据处理模块中。所述无人机通过所述机器视觉模块对待修剪的果树进行拍摄，结合所述空间位置模块的实时三维空间坐标数据，把待修剪的果树的具体的位置信息与拍摄的图像信息传输到数据处理模块，数据处理模块对待修剪果树的位置与图像信息进行分析处理，再根据数据处理模块中存储的果树嫩梢、嫩芽、僵叶的图像特征数据，经由所述数据处理模块，确定所述待剪果树的修剪信息，把确定的修剪信息发送给中央处理器，通过所述的修剪模块，完成自动识别修剪。本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的智能修剪无人机，其特征在于，包括机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块、中央处理器、电源模块；所述机器视觉模块、空间位置模块和通信模块的输出端与数据处理模块的输入端连接，数据处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与修剪模块和飞行动力及控制模块的输入端连接；所述电源模块为机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块和中央处理器供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的智能修剪无人机，其特征在于，包括机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块、中央处理器、电源模块；所述机器视觉模块、空间位置模块和通信模块的输出端与数据处理模块的输入端连接，数据处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与修剪模块和飞行动力及控制模块的输入端连接；所述电源模块为机器视觉模块、空间位置模块、数据处理模块、通信模块、飞行动力及控制模块、修剪模块和中央处理器供电。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的智能修剪无人机，其特征在于，所述智能修剪无人机还包括测距模块，测距模块与中央处理器连接。3.根据权利要求2所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐雅娜，张世龙，姚学科，沈玉利，
申请(专利权)人：广州华夏职业学院，仲恺农业工程学院，广州唐发信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44