选择和采收果实的自动化方法和实施该方法的机械设备与流程

技术特征：
1.一种用于采收茎干或果柄所结的果实的方法，所述方法(100)包括：在表示植物分组的整体图像中检测感兴趣区域的步骤(120)，其中使用图像处理过程在所述整体图像(200)中检测一个或多个感兴趣区域(201)，每个感兴趣区域(201)包括果实(13)的至少一部分，获取局部图像的步骤(130)，其中在每个感兴趣区域(201)附近获取局部图像，每个局部图像表示所考虑的感兴趣区域的所述果实的至少一部分，以及识别所述茎干或所述果柄的步骤(150)，其中在每个局部图像中识别茎干或果柄(14)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述识别所述茎干或果柄的步骤(150)，包括：检测细长物体的子步骤(151)，其中在每个局部图像中检测具有细长形状的元素，以及辨别子步骤，其中确定每个细长物体是茎干或果柄(14)还是另一类型的细长物体。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述辨别子步骤包括：根据每个细长物体的像素或点的辐射强度对所述每个细长物体进行分类，确定每个细长物体的长度，确定每个细长物体相对于所述果实的主体的相对位置，确定每个细长物体的曲率，和/或确定在所述细长物体的纵向轴线和棚架线的预定轴线之间形成的一个或多个角度。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述获取局部图像的步骤(130)，包括将摄像机定位成邻近在所述整体图像中检测到的每个感兴趣区域的子步骤，所述摄像机(33a，33b)被布置为获取所述局部图像。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：确定所述果实的成熟度的步骤(140)，其中对于每个检测到的感兴趣区域(201)的所述果实确定指示所述成熟度的指标，和/或确定所述果实的健康状态的步骤(140)，其中对于每个检测到的感兴趣区域(201)的所述果实确定指示所述健康状态的指标，所述方法还包括选择待采收的所述果实的步骤，其中根据指示所述成熟度的所述指标和/或指示所述健康状态的所述指标来选择待采收的所述果实。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：采收所述果实的步骤(160)，其中切割在每个局部图像中识别出的所述茎干或所述果柄(14)，以及建立仍然待采收的所述果实的映射的步骤(170)，其中对于所述果实还没有被采收的每个检测到的感兴趣区域确定地理坐标。7.一种用于采收果实的机械设备，所述机械设备包括一种用于选择待采收的所述果实的系统，所述选择系统(30)包括：主摄像机(32)，所述主摄像机(32)被布置为获取整体图像(200)，每个整体图像(200)表示植物分组，用于检测感兴趣区域的单元，所述用于检测感兴趣区域的单元被布置为检测每个整体图像(200)中的一个或多个感兴趣区域(201)，每个感兴趣区域包括果实(13)的至少一部分，一个或多个辅助摄像机(33a，33b)，所述一个或多个辅助摄像机(33a，33b)被布置为在
每个感兴趣区域(201)附近获取局部图像，每个局部图像表示所考虑的感兴趣区域的所述果实的至少一部分，以及用于识别所述茎干或所述果柄的单元，所述用于识别所述茎干或所述果柄的单元被布置为在每个局部图像中识别茎干或果柄(14)。8.根据权利要求7所述的机械设备，还包括一个或多个机械臂(23a，23b)，每个机械臂承载辅助摄像机(33a，33b)并且被布置为连续地将所述辅助摄像机(33a，33b)定位在感兴趣区域(201)附近。9.根据权利要求7和8中的任一项所述的机械设备，还包括用于采收果实的系统，所述采收系统(40)包括至少一个切割装置(41)，所述至少一个切割装置(41)被布置为切割所述果实的所述茎干或所述果柄。10.根据权利要求8和9所述的机械设备，其中切割装置安装在每个机械臂(23a，23b)上，每个机械臂被布置为连续地将所承载的所述辅助摄像机定位在感兴趣区域附近并且将所述切割装置定位在待切割的所述茎干或所述果柄处。11.根据权利要求7至10中任一项所述的机械设备，其中所述用于选择待采收的所述果实的系统还包括用于确定所述果实的健康状态的单元，所述用于确定所述果实的健康状态的单元被布置为对每个检测到的感兴趣区域的所述果实确定指示所述健康状态的指标。12.根据权利要求7至11中任一项所述的机械设备，其中所述用于采收果实的系统还包括安装在每个机械臂上的抓握装置，每个抓握装置被布置为在切割之前、期间和之后在所述果实侧握持所述茎干或所述果柄。13.根据权利要求11和12所述的机械设备，其中所述用于采收果实的系统还包括多个收集筐，并且每个机械臂和所承载的所述抓握装置被布置为，根据对该果实所确定的指示所述健康状态的指标，将经所述切割装置切割的每个果实存放在所述收集筐之一中。14.根据权利要求12和13中的任一项所述的机械设备，其中所述用于选择待采收的所述果实的系统还包括用于确定存在障碍物的单元，所述用于确定存在障碍物的单元被布置为确定障碍物是否妨碍所述果实的采收。15.根据权利要求7至14中任一项所述的机械设备，还包括吹扫装置，所述吹扫装置被布置为在每个感兴趣区域附近形成气流。

技术总结
本发明涉及果实自动化采收的领域，特别是诸如葡萄之类的成串的果实。本发明涉及一种用于采收茎干所结的果实的方法，该方法包括在两个阶段进行图像处理。根据本发明，方法(100)包括：在表示植物分组的整体图像中检测感兴趣区域的步骤(120)，其中使用图像处理过程在整体图像中检测一个或多个感兴趣区域，每个感兴趣区域包括果实的至少一部分，获取局部图像的步骤(130)，其中在每个感兴趣区域附近获取局部图像，每个局部图像表示所考虑的感兴趣区域的果实的至少一部分，以及识别茎干的步骤(150)，其中在每个局部图像中识别茎干。其中在每个局部图像中识别茎干。其中在每个局部图像中识别茎干。


技术研发人员：帕特里克
受保护的技术使用者：艾格赛尔工业公司
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2021/12/7