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龙图腾网获悉浙江理工大学申请的专利一种果园导航路径视觉信息的俯仰运动搜索装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114739407B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210274907.1，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种果园导航路径视觉信息的俯仰运动搜索装置及方法是由殷程;马锃宏;杜小强;俞高红;孙良设计研发完成，并于2022-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种果园导航路径视觉信息的俯仰运动搜索装置及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及果园图像获取及视觉导航技术领域。目的是提出一种果园导航路径视觉俯仰运动搜索装置及搜索方法，所述的装置能够使相机俯仰运动采集原始图像，所述的搜索方法能够有效实现导航路径信息的获取。技术方案是：一种果园图像俯仰运动采集装置，包括上位机控制器；其特征在于：该装置还包括水平布置且可摆动地定位在机架上的转轴、安装在转轴上以用于采集行间原始图像的相机、通过曲柄摇杆机构驱动转轴从而使得相机作俯仰运动的电机、与相机连接以实时检测相机俯仰角的角度传感器；所述上位机控制器分别电连接相机、电机以及角度传感器；以接收相机采集的图像并控制电机的运动。

本发明授权一种果园导航路径视觉信息的俯仰运动搜索装置及方法在权利要求书中公布了：1.采用果园图像俯仰运动采集装置进行果园导航路径视觉俯仰运动搜索方法，包括以下步骤：1）根据林果果园行间视觉导航作业需求，在移动平台上采用自设计支架安装好俯仰运动相机装置；2）相机俯仰角范围为水平线上下各60°，将相机处于水平线位置作为角度传感器的绝对零位；3）相机设置触发模式采集果园行间图像，即相机接收上位机控制器拍摄信号便立即采集一帧图像，每帧图像俯仰角采集间隔若干角度，则一个完整的拍摄周期以相机从-60°开始到﹢60°结束，拍摄俯仰角范围共为120°；4）将同周期内拍摄的若干帧图像分别进行图像处理，即将原始图像转换到HSV颜色空间，减少光照因素对环境造成的不利影响；5）采用基于颜色阈值的图像分割系统，根据预定义阈值对图像进行场景分割，即将图像分割为天空、树冠、土壤三个场景，基于图像帧对应俯仰运动相机装置的俯仰角正负，判断当前相机是处于天空检测阶段还是树冠与土壤检测阶段；6）若角度传感器检测当前俯仰角为正，则相机处于天空检测阶段；此时树冠和土壤算作一个场景，图像经中值滤波和形态学处理后将果园图像分割为天空、树冠土壤两个场景；采用连通域分割算法对天空场景和树冠土壤场景区域进行准确提取，并采用Canny算子对天空场景的边缘进行提取和滤波，然后对边缘分界线上的坐标进行离散选取，采用最小二乘拟合离散坐标点提取该帧图像的视觉导航参考路径；将天空检测阶段若干帧图像导航路径信息依据俯仰角大小进行融合，提取天空检测阶段导航参考路径；若角度传感器检测当前俯仰角为负，则相机处于树冠与土壤检测阶段；此时天空和树冠算作一个场景，将果园图像分割为天空树冠、土壤两个场景；采用连通域分割算法对天空树冠与土壤场景区域进行准确提取，并采用Canny算子对土壤场景的边缘进行提取和滤波，然后对边缘分界线上的坐标进行离散选取，采用最小二乘拟合离散坐标点提取该帧图像的视觉导航参考路径；将土壤检测阶段若干帧图像导航路径信息依据俯仰角大小进行融合，提取天空检测阶段导航参考路径；7）依据两阶段提取出的不同俯仰角图像导航路径线依据斜率构建偏差置信度，最终融合出该周期导航路径信息；8）根据预先标定好的相机内外参获取移动平台的视觉导航路径信息；所述果园图像俯仰运动采集装置，包括上位机控制器；还包括水平布置且可摆动地定位在机架上的转轴（11）、安装在转轴上以用于采集行间原始图像的相机（1）、通过曲柄摇杆机构驱动转轴从而使得相机作俯仰运动的电机（8）、与相机连接以实时检测相机俯仰角的角度传感器（2）；所述上位机控制器分别电连接相机、电机以及角度传感器；以接收相机采集的图像并控制电机的运动。

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