[发明专利]一种百合花采摘点定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种百合花采摘点定位方法及系统。该方法包括：获取百合花的拍摄图像；通过最大类间方差法以及分水岭算法对所述拍摄图像进行处理，确定百合花的花朵轮廓，得到花朵图像；计算所述花朵图像的质心以及最小外接矩形；根据所述质心和所述最小外接矩形，确定百合花的花柄区域；采用霍夫变换直线检测算法确定所述花柄区域中的直线段；根据所述质心以及所述直线段定位百合花的采摘点。通过本发明的方法或系统能够对百合花的采摘点进行精准的定位。

技术领域

本发明涉及百合花采摘领域，特别是涉及一种百合花采摘点定位方法及系统。

背景技术

百合花富含丰富的营养成分，在我国其经济价值明显高于其它常见切花品种。湖南省龙山县全县90％的经济支柱依靠百合产业。在百合花药物的生产过程中，最消耗效率和人力的便是对百合花进行采摘，因为百合花种植在露天环境下的复杂性和多变性，百合花的轮廓不规则，同时受光照、花茎等露天环境要素影响，使得百合花采摘机器人对百合花的采摘坐标难以准确判别和定位。在机器人采摘过程中的核心环节是定位百合花的采摘点，机器人的识别图像模块需要在多变的露天花圃环境中高效捕捉目标花朵，而且获得采摘点的三维空间坐标。又由于百合花的采摘点位于花柄位置，而花柄与百合花茎与叶片颜色相近，与百合花朵的颜色有明显区别，通过简单的图像分割进行识别与捕捉无法满足要求。长时间来，采摘点的精确判断与定位是花卉采摘机器人研究的巨大挑战。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种百合花采摘点定位方法及系统，用以对百合花的采摘点进行精准的定位。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种百合花采摘点定位方法，包括：

获取百合花的拍摄图像；

通过最大类间方差法以及分水岭算法对所述拍摄图像进行处理，确定百合花的花朵轮廓，得到花朵图像；

计算所述花朵图像的质心以及最小外接矩形；

根据所述质心和所述最小外接矩形，确定百合花的花柄区域；

采用霍夫变换直线检测算法确定所述花柄区域中的直线段；

根据所述质心以及所述直线段定位百合花的采摘点。

可选的，所述通过最大类间方差法以及分水岭算法对所述拍摄图像进行处理，具体包括：

对所述拍摄图像进行噪声滤波预处理，得到预处理图像；

通过最大类间方差法定位所述预处理图像中的百合花的花朵，得到初始花朵图像；

通过区域生长法以及连通域算法确定所述初始花朵图像中花朵的初始轮廓，得到初始轮廓图像；

通过分水岭算法对所述初始轮廓图像进行处理，得到花朵图像。

可选的，计算所述花朵轮廓图像的质心以及最小外接矩形，具体包括：

采用灰度重心法计算所述花朵图像的质心；

计算所述花朵图像的边缘极值线；

通过所述边缘极值线确定所述最小外接矩形。

可选的，所述根据所述质心和所述最小外接矩形，确定百合花的花柄区域，具体包括：

根据所述最小外接矩形确定所述花朵图像的最低点坐标；

根据所述质心以及所述最低点坐标确定所述花柄区域的高度；

根据所述最小外接矩形的长度确定所述花柄区域的长度。

可选的，根据所述质心以及所述直线段定位百合花的采摘点，具体包括：