[发明专利]一种基于多估算参数的柑橘产量估算方法

权利要求书

1.一种基于多估算参数的柑橘产量估算方法，该方法包括下列步骤：

1)提供一种基于多估算参数的柑橘产量估算系统，所述估算系统包括测量固定杆、第一摄像设备、第二摄像设备、柑橘识别设备和数字信号处理器DSP，所述测量固定杆用于固定所述第一摄像设备和所述第二摄像设备，所述第一摄像设备和所述第二摄像设备用于分别对单株柑橘拍摄，以分别获得第一柑橘图像和第二柑橘图像，所述柑橘识别设备分别与所述第一摄像设备和所述第二摄像设备连接，用于基于所述第一柑橘图像和所述第二柑橘图像获得所述单株柑橘的多个估算参数，所述DSP与所述柑橘识别设备连接，用于基于所述多个估算参数确定所述单株柑橘的估算产量；

2)使用所述系统来进行估算。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估算系统还包括：

U盾设备，包括输入单元和显示单元，所述输入单元用于接收当前用户输入的用户名称和用户密码，所述显示单元用于显示当前用户输入的各项信息；

USB接口，用于连接U盾设备，根据当前用户在所述U盾设备输入的用户名称和用户密码确定当前用户是否为授权用户；

存储设备，用于预先存储各个品种的柑橘的基准图像模板，每一个品种的柑橘的基准图像模板为对每一个品种的基准单株柑橘预先拍摄所获得的图案；

无线通信设备，与远端的柑橘产量研究平台无线连接，用于接收所述DSP发送的单株柑橘的品种，将所述单株柑橘的品种无线发送给所述柑橘产量研究平台，并无线接收所述柑橘产量研究平台返回的与所述单株柑橘的品种对应的柑橘果实上限灰度阈值、柑橘果实下限灰度阈值和多个估算参数的各个权重值，所述多个估算参数由正面果实个数、侧面果实个数、正面果实面积和侧面果实面积组成，所述柑橘果实上限灰度阈值和所述柑橘果实下限灰度阈值用于将图像中对应品种的柑橘果实与图像背景分离；

所述测量固定杆为围绕所述单株柑橘的L型结构的固定杆，用于将所述第一摄像设备和所述第二摄像设备相互垂直地固定在同一水平面上；

所述第一摄像设备用于对所述单株柑橘的正面进行拍摄，以获得所述第一柑橘图像；

所述第二摄像设备用于对所述单株柑橘的侧面进行拍摄，以获得所述第二柑橘图像，所述第二摄像设备与所述第一摄像设备采用相同的焦距进行拍摄；

所述柑橘识别设备分别与所述第一摄像设备、所述第二摄像设备和所述存储设备连接，包括预处理单元、果实分割单元和估算参数识别单元，所述预处理单元分别与所述第一摄像设备和所述第二摄像设备连接，用于对所述第一柑橘图像依次执行对比度增强、中值滤波和灰度化处理以获得第一灰度化图像，对所述第二柑橘图像依次执行对比度增强、中值滤波和灰度化处理，以获得第二灰度化图像，所述果实分割单元分别与所述预处理单元和所述存储设备连接，将所述第一灰度化图像中灰度值在所述柑橘果实上限灰度阈值和所述柑橘果实下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个第一柑橘果实子图像，将所述第二灰度化图像中灰度值在所述柑橘果实上限灰度阈值和所述柑橘果实下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个第二柑橘果实子图像，所述估算参数识别单元与所述果实分割单元连接，将多个第一柑橘果实子图像的总数作为正面果实个数输出，将多个第一柑橘果实子图像的像素总数作为正面果实面积输出，将多个第二柑橘果实子图像的总数作为侧面果实个数输出，将多个第二柑橘果实子图像的像素总数作为侧面果实面积输出；

所述DSP与所述USB接口、所述存储设备、所述无线通信设备、所述第一摄像设备、所述第二摄像设备和所述柑橘识别设备分别连接；所述DSP在接收到所述USB接口返回的当前用户为授权用户时，启动所述无线通信设备、所述第一摄像设备、所述第二摄像设备和所述柑橘识别设备，并按顺序先后进入品种匹配模式和产量估算模式，所述DSP在接收到所述USB接口返回的当前用户不是授权用户时，关闭所述无线通信设备、所述第一摄像设备、所述第二摄像设备和所述柑橘识别设备，并发出非法访问信号；

其中，所述DSP在所述品种匹配模式中，将所述第一柑橘图像和所述存储设备中各个品种的柑橘的基准图像模板进行匹配，将匹配度最高的基准图像模板对应的柑橘品种作为第一柑橘品种，将所述第二柑橘图像和所述存储设备中各个品种的柑橘的基准图像模板进行匹配，将匹配度最高的基准图像模板对应的柑橘品种作为第二柑橘品种，当所述第一柑橘品种和所述第二柑橘品种相同时，将相同的柑橘品种作为所述单株柑橘的品种输出给所述无线通信设备，并将所述无线通信设备返回的柑橘果实上限灰度阈值、柑橘果实下限灰度阈值和多个估算参数的各个权重值存储到所述存储设备中，当所述第一柑橘品种和所述第二柑橘品种不相同时，输出品种匹配失败信号；

其中，所述DSP在所述产量估算模式中，基于所述柑橘识别设备输出正面果实个数、侧面果实个数、正面果实面积和侧面果实面积以及所述存储设备存储的正面果实个数、侧面果实个数、正面果实面积和侧面果实面积分别对应的各个权重值确定所述单株柑橘的估算产量。