(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221015846 6.9 (22)申请日 2022.02.21 (71)申请人 北京市农林科 学院智能装备技 术研 究中心 地址 100097 北京市海淀区曙光 花园中路 11号农科大厦A座1 107 (72)发明人 陈立平　冯青春　李涛　赵春江　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 郭金梅 (51)Int.Cl. G06V 10/44(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/13(2017.01)G06T 7/73(2017.01) G06V 10/96(2022.01) (54)发明名称 农业机器人作业目标图像的形态描述方法 及系统 (57)摘要 本发明提供一种农业机器人作业目标的图 像形态描述方法及系统， 方法包括： 确定目标与 预设目标匹配模板之间的第一最佳匹配变换； 根 据所述第一最佳匹配变换， 确定所述目标轮廓的 具体位姿信息。 所述系统执行所述方法。 本发明 通过对农业机器人作业目标(例如果实、 叶片和 花序)奇异形态特征的量化描述， 用于目标的轮 廓特征部位(例如果柄、 果萼和果肩)精确定位， 以及受遮挡轮廓区域的拟合， 从而为农业机器人 的精确操作提供依据。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114693948 A 2022.07.01 CN 114693948 A 1.一种农业机器人作业目标的图像形态描述方法， 其特 征在于， 包括： 确定目标与预设目标匹配模板之间的第一 最佳匹配 变换； 根据所述第一 最佳匹配 变换， 确定目标轮廓的具体位姿信息； 其中， 所述具体位姿信息用于对所述目标的图像形态进行描述； 所述目标包括农业机器人作业目标。 2.根据权利要求1所述的农业机器人作业目标的图像形态描述方法， 其特征在于， 所述 确定目标与预设目标匹配模板之间的第一 最佳匹配 变换， 包括： 根据所述目标轮廓的第一 边缘点梯度分布特 征， 确定目标的轮廓特 征； 根据所述目标的轮廓特征与 所述预设目标匹配模板的轮廓特征之间的差异， 求解所述 目标与所述预设目标匹配模板之间的相对位姿关系， 以确定所述第一 最佳匹配 变换。 3.根据权利要求1所述的农业机器人作业目标的图像形态描述方法， 其特征在于， 所述 预设目标匹配模板是通过如下 方式获取的： 将初始样本集 合中任一待匹配目标的轮廓特 征作为初始匹配模板； 确定所述初始样本集合中其余待匹配目标与所述初始匹配模板之间的第二最佳匹配 变换； 根据所述第 二最佳变换后的其余待 匹配目标的轮廓特征和所述初始匹配模板， 对所述 初始样本集 合进行更新； 将更新后的初始样本集合中所有待匹配目标的平均形状与所述初始匹配模板进行第 三最佳匹配 变换， 以对所述平均形状进行 更新； 确定所述第二最佳匹配变换后的其余待匹配目标与更新后的平均形状之间的第四最 佳匹配变换； 根据所述第四最佳变换后的其余待 匹配目标的轮廓特征和所述初始匹配模板， 对所述 初始样本集合进行更新， 直至更新后的平均形状 收敛， 并将收敛 的平均形状作为所述预设 目标匹配模板 。 4.根据权利要求2所述的农业机器人作业目标的图像形态描述方法， 其特征在于， 所述 根据所述第一 最佳匹配 变换， 确定目标轮廓的具体位姿信息， 包括： 根据所述相对位姿关系， 确定所述目标与所述预设目标匹配模板之间的相对平移向 量、 相对旋转矩阵以及相对 缩放因子； 根据所述相对平移向量、 所述相对旋转矩阵和所述相对缩放因子， 确定所述具体位姿 信息。 5.根据权利要求2所述的农业机器人作业目标的图像形态描述方法， 其特征在于， 所述 目标轮廓的第一 边缘点梯度分布特 征是通过如下 方式获取的： 将所述目标对应的图像输入到预设分割模型中， 以获取所述目标在图像中的像素区 域； 对所述像素区域进行边 缘检测， 以获取 所述第一 边缘点梯度分布特 征。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的农业机器人作业目标的图像形态描述方法， 其特征 在于， 还包括： 根据所述目标中可见的轮廓的边缘点梯度分布特征和所述预设目标匹配模板， 确定所 述可见的轮廓的边缘点梯度分布特征的第五最佳匹配变换， 拟合所述目标的被遮挡的轮廓权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114693948 A 2的第三边缘点梯度分布特 征。 7.一种农业机器人作业目标的图像形态描述系统， 其特征在于， 包括： 数据获取模块以 及形态描述模块； 所述数据获取模块， 用于确定目标与预设目标匹配模板之间的第一 最佳匹配 变换； 所述形态描述模块， 用于根据所述第一 最佳匹配 变换， 确定目标轮廓的具体位姿信息； 其中， 所述具体位姿信息用于对所述目标的图像形态进行描述； 所述目标包括农业机器人作业目标。 8.一种电子设备， 包括处理器和存储有计算机程序的存储器， 其特征在于， 所述处理器 执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一项所述农业机器人作业 目标的图像形态描 述方法。 9.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该计算机程 序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述农业机器人作业 目标的图像形态描述 方法。 10.一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执 行时实现如权利要求1至 6任一项所述农业机器人作业目标图像的形态描述方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114693948 A 3