(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 202210444953.1 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 新疆荣耀九天科技有限公司 地址 830000 新疆维吾尔自治区乌鲁 木齐 市高新区 （新市区） 北区冬 融街567号6 层6-5A室 (72)发明人 邢志博　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 姚浩 (51)Int.Cl. A01H 1/02(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种玉米抽雄作业的目标三维位置获取方 法 (57)摘要 本发明涉及智慧农业技术领域， 具体地说， 涉及一种玉米抽雄作业的目标三维位置获取方 法。 包括对目标物拍照、 图像识别模块识别出玉 米雄蕊的二维位置、 抽雄执行机构移动到二维位 置处下移、 激光对管下移确定玉米雄蕊的高度信 息以获取其三维位置、 执行机构下移到最佳位 置、 抽雄执行机构执行动作、 依次重复上述步骤， 直至完成玉米大田的全部玉米去雄工作等步骤。 本发明设计快速、 准确获取玉米雄蕊的三维位置 并使用机械臂全自动地完成去雄作业， 与其适配 的装置整体结构简单、 操作方法便捷； 可 以有效 提高操作精准度， 缩短用时， 提高作业效率、 降低 使用成本， 适应于小目标物， 具有良好的应用扩 展性， 且可以有效提高抽净率， 并提高制种玉米 的经济效益。 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 CN 114766347 A 2022.07.22 CN 114766347 A 1.一种玉米抽雄作业的目标三维位置获取 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 图像采集设备依次对目标物进行 连续的拍照； S2、 图像识别模块接收目标照片并识别出玉米雄蕊在照片中的二维位置； S3、 抽雄执 行机构根据该玉米雄蕊的二维位置， 移动到该二维位置处， 同时向下移动； S4、 随着激光对管的下移， 当激光对管的激光被玉米雄蕊遮挡即可确定玉米雄蕊的高 度信息， 从而获取玉米雄蕊的三维位置； S5、 根据玉米品种， 执 行机构再 下移一定距离， 直到预设的最佳抽取位置； S6、 抽雄执行机构开始执行抽雄动作， 夹紧目标物并抽出， 完成一次完整的玉米去雄工 作； S7、 无人车移动平台按照预设程序向前/后移动， 同时依次重复上述步骤S1～S6的过 程， 直至完成玉米大田的全部玉米去雄工作。 2.根据权利要求1所述的玉米抽雄作业的目标三维位置获取方法， 其特征在于： 所述S5 中， 执行机构下移到预设的最佳抽取位置的具体方法包括如下步骤： S5.1、 根据玉米品种， 了解该品种玉米雄蕊的长度规格； S5.2、 在抽雄执行机构的控制器的控制程序内， 以玉米雄蕊的长度数值作为执行机构 下移的预设参数； S5.3、 执行机构从玉米雄蕊的三维位置处， 向下移动预设的长度距离， 到达预设的最佳 抽取位置； S5.4、 其中， 最佳抽取位置应为玉米雄蕊下端的粗壮部分， 执行机构在此位置进行动作 可以有效防止拽断雄蕊而导 致雄蕊抽取不完全。 3.根据权利要求2所述的玉米抽雄作业的目标三维位置获取方法， 其特征在于： 上述方 法执行过程中， 还包括玉米抽雄作业的目标三维位置获取装置， 包括装置平台(1)， 所述装 置平台(1)的底端并排设有摄像头(2)和抽雄执行机构(4)， 所述抽雄执行机构(4)滑动连接 在所述装置平台(1)的底面上， 所述抽雄执行机构(4)包括水平滑轨(41)， 所述水平滑轨 (41)的底端滑动连接有垂直滑轨(42)， 所述垂直滑轨(42)上滑动连接有机械抓取装置 (43)， 所述机械抓取装置的下端处外侧设有激光对管(5)， 所述装置平 台(1)的顶端并排设 有图像识别模块(3)和控制器(6)。 4.根据权利要求3所述的玉米抽雄作业的目标三维位置获取方法， 其特征在于： 所述装 置平台(1)可搭载于无人移动平台， 并在玉米大田的玉米植株上方按照预设的路线和方向 进行移动。 5.根据权利要求3所述的玉米抽雄作业的目标三维位置获取方法， 其特征在于： 所述图 像识别模块(3)与所述摄像头(2)的位置相 对应， 所述图像识别模块(3)通过信号线与所述 摄像头(2)信号连接 。 6.根据权利要求3所述的玉米抽雄作业的目标三维位置获取方法， 其特征在于： 所述控 制器(6)与所述抽雄执行机构(4)的位置相 对应， 所述控制器(6)分别通过信号线与所述图 像识别模块(3)、 所述抽雄执 行机构(4)及所述激光对管(5)信号连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114766347 A 2一种玉米抽雄作业的目标三维位置获取方 法 技术领域 [0001]本发明涉及智 慧农业技术领域， 具体地说， 涉及一种玉米抽雄作业的目标三维位 置获取方法。 背景技术 [0002]目前大田玉米都以杂 交玉米为主， 杂 交玉米种子是由父本和母本杂交获得， 但因 为玉米是雌雄同株体， 因此需要在母本开花前， 将其雄蕊去除， 即为去雄作业。 去雄作业的 效果直接影响种子品质， 在玉米制种 领域是最关键的环节之一。 目前玉米去雄以人工去雄 为主， 机械去雄为辅。 其中人工去雄对劳动力依赖度较高， 且效率较低； 而传统机械去雄存 在抽净率低的问题(抽净率： 已被抽取的雄蕊占作业 地块雄蕊总数的比率)。 [0003]中国发明公开号为20 1911404383.8的专利公开了目标物三维定位方法与装置， 该 专利需使用专业建模设备对目标物进行建模， 再使用摄像机拍摄的图像进行4次映射得到 目标物的三维位置； 然而该专利所述的方案需要摄像机位置固定， 还需要专业的计算机建 模软件对目标物进 行建模， 建模耗时长， 应用领域局限性较大， 不适于应用在移动机械上对 目标物进行三 维位置的即时确定。 中国发 明公开号为201811038446.8的专利公开了一种基 于视觉测量动态物体三维坐标的装置， 该专利采用水平摄像头和垂 直摄像头拍摄并计算物 体三维坐标； 但是仅凭两 路摄像头图像确定三 维坐标， 对目标物的特征要求较高， 且需要摄 像头角度固定， 对摄像头的垂直和水平精准度要求较高， 对于玉米雄蕊等遮挡物较多且不 易水平拍摄的目标物， 该方案并不适用。 中国发明公开号为202110299442.0的专利公开了 基于毫米波雷达与单目相机的三 维目标检测系统及方法， 该专利采用单目相机获取目标特 征， 毫米波 雷达获取物体深度信息， 从而获得物体的三 维位置信息； 虽然采用毫米波 雷达结 合单目相 机确定目标物三维信息的方式较为精准， 但是需要目标物具备表面积大、 特征明 显等要求， 例如： 起伏的地面、 房屋等效果较好， 对于玉米雄蕊、 电线、 棉花花苞等细 小、 尖锐 物体的识别能力较差 。 [0004]然而， 目前却没有结构简单且能应用于玉米抽雄作业的目标三维位置获取的装置 及方法。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种玉米抽雄作业的目标三维位置获取方法， 以解决上述 背景技术中提出的问题。 [0006]为实现上述技术问题的解决， 本发明的目的之一在于， 提供了一种玉米抽雄作业 的目标三维位置获取 方法， 包括如下步骤： [0007]S1、 图像采集设备依次对目标物进行 连续的拍照； [0008]S2、 图像识别模块接收目标照片并识别出玉米雄蕊在照片中的二维位置； [0009]S3、 抽雄执行机构 根据该玉米雄蕊的二维位置， 移动到该二维位置处， 同时向下移 动；说　明　书 1/8 页 3 CN 114766347 A 3