本實用新型涉及一種修剪樹枝裝置，特別涉及一種基于機器視覺的智能修剪無人機。

背景技術：

目前市場上的樹枝修剪無人機雖然克服了傳統(tǒng)園藝工作者借助梯子等工具裁剪樹枝的危險弊端，但在使用時仍需要遙控無人機到指定的位置，不具有智能性。由于無法對樹木修剪范圍自動識別和準確定位，當對果樹進行嫩梢、嫩芽、僵葉的修剪、摘除等工作時對操作人員的操作技能要求較高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于機器視覺的智能修剪無人機，目的在于降低人工修剪的勞動強度、復雜度的同時，能自動發(fā)現(xiàn)果樹的嫩梢、嫩芽和僵葉并自動完成修剪。

本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種基于機器視覺的智能修剪無人機，其特征在于，包括機器視覺模塊、空間位置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、飛行動力及控制模塊、修剪模塊、中央處理器、電源模塊；所述機器視覺模塊、空間位置模塊和通信模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與中央處理器的輸入端連接，中央處理器的輸出端與修剪模塊和飛行動力及控制模塊的輸入端連接；所述電源模塊為機器視覺模塊、空間位置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、飛行動力及控制模塊、修剪模塊和中央處理器供電。

根據(jù)上述方案，可通過空間位置模塊和機器視覺模塊對待修剪的果樹分別進行三維空間坐標定位和拍攝，然后把待修剪的果樹的具體的位置與拍攝的圖像傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對待修剪果樹的位置與圖像信息進行分析處理，通過通信模塊與移動智能終端的通信，獲得的果樹的嫩梢、嫩芽和僵葉的圖像特征數(shù)據(jù)儲存于數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊基于分析結果把確定的修剪信息傳輸?shù)街醒胩幚砥?，然后中央處理器控制飛行動力及控制模塊和修剪模塊對果樹進行自動修剪。

所述智能修剪無人機還包括測距模塊，測距模塊與中央處理器連接。

所述測距模塊為雷達子模塊、激光子模塊、紅外子模塊及超聲波子模塊的一個或多個，可實現(xiàn)待修剪果樹與所述無人機的測距。

所述測距模塊還包括RGBD相機子模塊，可實現(xiàn)飛行避障。

所述空間位置模塊包括高度傳感器與GNSS子模塊。所述GNSS子模塊為GPS單元模塊或北斗單元模塊，能使定位精度的提升。

通過所述空間位置模塊獲取的實時空間坐標數(shù)據(jù)，經(jīng)由所述數(shù)據(jù)處理模塊進行處理與存儲，建立所述果樹的已修剪部位的記錄。

所述通信模塊為藍牙子模塊、Wifi子模塊、Zigbee子模塊、GPRS子模塊中的一個或多個，實現(xiàn)所述無人機與移動智能終端或云服務的通信。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是，所述無人機可以對果樹的嫩梢、嫩芽、僵葉通過機器視覺模塊進行識別定位，然后進行自動的修剪、摘除。本實用新型操作簡單，可以有效降低人的勞動強度以及修剪過程的復雜度。

附圖說明

圖1為本實施例一種基于機器視覺的智能修剪無人機的結構示意圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；

對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型一種基于機器視覺的智能修剪無人機，包括機器視覺模塊、空間位置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、飛行動力及控制模塊、修剪模塊、中央處理器、電源模塊。

所述機器視覺模塊、空間位置模塊和通信模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與中央處理器的輸入端連接，中央處理器的輸出端與修剪模塊和飛行動力及控制模塊的輸入端連接；所述電源模塊為機器視覺模塊、空間位置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、飛行動力及控制模塊、修剪模塊和中央處理器供電。

所述智能修剪無人機還包括測距模塊，測距模塊與中央處理器連接。所述測距模塊為雷達子模塊、激光子模塊、紅外子模塊及超聲波子模塊的一個或多個，可實現(xiàn)待修剪果樹與所述無人機的測距。所述測距模塊還包括RGBD相機子模塊，可實現(xiàn)飛行避障。

在上述方案中，所述空間位置模塊包括高度傳感器與GNSS子模塊，通過所述高度傳感器與GNSS子模塊獲取所述無人機的實時三維空間坐標。所述GNSS子模塊可以是GPS單元模塊或北斗單元模塊。通過所述空間位置模塊獲取的實時空間坐標數(shù)據(jù)，經(jīng)由所述數(shù)據(jù)處理模塊進行處理與存儲，建立所述果樹的已修剪部位的記錄。

在上述方案中，所述通信模塊為藍牙子模塊、Wifi子模塊、Zigbee子模塊、GPRS子模塊中的一個或多個，實現(xiàn)所述無人機與移動智能終端或云服務的通信，獲取果樹嫩梢、嫩芽、僵葉的圖像特征數(shù)據(jù)，特征數(shù)據(jù)存儲在所述數(shù)據(jù)處理模塊中。

所述無人機通過所述機器視覺模塊對待修剪的果樹進行拍攝，結合所述空間位置模塊的實時三維空間坐標數(shù)據(jù)，把待修剪的果樹的具體的位置信息與拍攝的圖像信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對待修剪果樹的位置與圖像信息進行分析處理，再根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊中存儲的果樹嫩梢、嫩芽、僵葉的圖像特征數(shù)據(jù)，經(jīng)由所述數(shù)據(jù)處理模塊，確定所述待剪果樹的修剪信息，把確定的修剪信息發(fā)送給中央處理器，通過所述的修剪模塊，完成自動識別修剪。

本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。