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龙图腾网获悉浙江理工大学申请的专利基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘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：CN115496804B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02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：202211135294.X，技术领域涉及：G06T7/73；该发明授权基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘方法是由俞焘杰;范国帅;陈建能;赵润茂;贾江鸣;武传宇;贺磊盈设计研发完成，并于2022-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘方法，先对三维点云数据进行滤波，采用三维点云深度学习网络模型对滤波后的点云数据进行点云语义分割，将点云数据中分割成顶端鲜叶点云、当前时刻采茶刀片点云和茶叶枝干点云三个分类，并形成每个鲜叶点云数据的长度语义标签；然后将不在鲜叶合理长度范围内的鲜叶点云数据从顶端鲜叶点云中筛除；接着，计算鲜叶剪切距离，调整采茶刀片角度，计算当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差，计算当前时刻最佳深入距离；最后对最佳深入距离进行实时反馈调节。本发明极大地提高了采摘的鲜叶质量。

本发明授权基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘方法在权利要求书中公布了：1.基于三维点云深度学习网络的机械化茶叶采摘方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1、在采茶刀片尾部粘贴反光条；反光条的长度等于采茶刀片尾部的长度，且反光条有部分高于采茶刀片尾部设置； 步骤2、将采茶刀片和三维激光雷达均置于茶陇蓬面上方，且采茶刀片位于三维激光雷达沿X轴正向上，采茶刀片尾部朝向三维激光雷达；三维激光雷达与沟槽的距离保持不变，且采茶刀片和三维激光雷达的前后运动完全同步；其中，以竖直向上为Z轴正向，采茶刀片前进方向为X轴正向，Y轴正向与Z轴正向和X轴正向符合笛卡尔空间直角坐标系；启动三维激光雷达； 步骤3、三维激光雷达将采集的三维点云数据传至边缘计算平台，边缘计算平台对三维点云数据依次进行条件滤波处理和体素滤波处理，然后采用边缘计算平台部署的三维点云深度学习网络模型对处理后的点云数据进行点云语义分割，将点云数据分割成顶端鲜叶点云、当前时刻采茶刀片点云和茶叶枝干点云三个分类，并形成每个顶端鲜叶点云数据的长度语义标签； 步骤4、将长度语义标签记录的长度不在鲜叶合理长度范围内的顶端鲜叶点云数据从顶端鲜叶点云中筛除，鲜叶合理长度范围为0.9l1～1.1l2，l1为设定的最小鲜叶长度，l2为设定的最大鲜叶长度； 步骤5、鲜叶剪切距离计算：对步骤4筛选得到的顶端鲜叶点云中位于当前时刻采茶刀片点云正下方的点云进行Z轴上的投影，并将投影长度均值再与最大鲜叶长度l2取平均作为当前时刻茶陇蓬面点云的鲜叶剪切距离； 步骤6、调整采茶刀片角度，具体过程如下： 6.1确定当前时刻采茶刀片采摘线：从当前时刻采茶刀片点云中选取当前时刻反光条最底部边沿点云；将当前时刻反光条最底部边沿点云中各点的X轴坐标加上采茶刀片的宽度，得到的点云作为当前时刻采茶刀片采摘线，将反光条的俯仰角作为采茶刀片的俯仰角； 6.2确定当前时刻茶陇蓬面点云：选取步骤3处理后的点云数据中X轴坐标与当前时刻采茶刀片刀尖X轴坐标相等的各点，得到当前时刻茶陇蓬面点云； 6.3对当前时刻茶陇蓬面点云利用聚类算法进行曲线拟合，得到当前时刻茶陇蓬面线； 6.4调整采茶刀片角度：变换采茶刀片角度，针对每个采茶刀片角度，计算当前时刻采茶刀片采摘线上所有点到当前时刻茶陇蓬面线垂直距离的方差；将采茶刀片角度调整到方差最小对应的角度； 步骤7、计算当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差：将当前时刻采茶刀片采摘线与当前时刻茶陇蓬面线上Y轴坐标相等的各点进行Z轴坐标相减，并对相减所得的各个值取均值作为当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差； 步骤8、若当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差小于0，且当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差和当前时刻茶陇蓬面点云的鲜叶剪切距离之和小于0，则将当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差和当前时刻茶陇蓬面点云的鲜叶剪切距离之和取绝对值后作为采茶刀片的当前时刻最佳深入距离，采茶刀片上升当前时刻最佳深入距离；否则，将当前时刻采茶刀片与茶陇蓬面的高度差和当前时刻茶陇蓬面点云的鲜叶剪切距离之和作为采茶刀片的当前时刻最佳深入距离，采茶刀片下降当前时刻最佳深入距离；然后采茶刀片和三维激光雷达做同步前进运动，采茶刀片对当前时刻茶陇蓬面上的茶叶进行采摘； 步骤9、采茶刀片和三维激光雷达同步前进过程中，不断重复步骤3至步骤8，直到采摘结束，采茶刀片和三维激光雷达停止前进。

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