[发明专利]一种甘蔗蔗节特征快速识别装置

权利要求书

1.一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于，其包括甘蔗图像采集与滤波模块、Y方向梯度计算与投影模块、甘蔗位置检测模块、X方向梯度计算与投影模块、蔗节特征识别模块、蔗节特征输出模块、云服务器与监测终端模块；所述甘蔗图像采集与滤波模块与所述Y方向梯度计算与投影模块连接，所述Y方向梯度计算与投影模块连接至甘蔗位置检测模块、甘蔗位置检测模块连接至X方向梯度计算与投影模块、X方向梯度计算与投影模块通过所述蔗节特征识别模块与所述蔗节特征输出模块连接，所述蔗节特征输出模块连接至甘蔗切种控制器；其中，所述蔗节特征输出模块，包括蔗节位置、切割位置选择和长度标定，且以字符串的方式输出。

2.根据权利要求1所述的一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于：所述甘蔗图像采集与滤波模块包括摄像头、图像采集单元和图像滤波单元，其中，图像滤波单元采用高斯滤波器；Y方向梯度计算与投影模块包括Y方向梯度计算、X方向梯度投影、投影波形限幅三个部分；且Y方向梯度计算采用RBG三基色单独计算梯度的方法，其步骤如下：

(1)求X方向RBG三基色的梯度，得到三个梯度值；

(2)求三个梯度值的绝对值；

(3)求三个梯度值的平均值；

(4)合成梯度图像。

3.根据权利要求2所述的一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于：根据得到的合成梯度图像和得到的Y方向梯度计算合成梯度图像，计算每一行的值总和，其中，行为X轴，相当于把整个梯度图像投影到Y轴上，获得一个一维的X方向梯度投影数组，梯度投影数组是以波形的形式获得，然后根据得到的一维的X方向梯度投影数组和得到的Y方向梯度投影数组进行限幅，把波形幅值限制在0—255以内，执行的步骤如下：

(1)求X方向梯度投影数组中波形最大值max_d；

(2)按最大值取255的方式，重新计算Y方向梯度投影数组，计算方法为D[j]＝D[j]*255/max_d。

4.根据权利要求1所述的一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于：所述甘蔗位置检测模块包括Y方向第一级滤波、Y方向第一级整形、Y方向第二级滤波、Y方向第二级整形、确定甘蔗所在区域五个部分；其中，

Y方向第一级滤波是采用平均值滤波的方式，具体方法是根据Y方向梯度计算与投影模块得到的数据，依次采集4个相邻的点，求平均值；然后根据该平均值，依次进行整形处理，整形的具体方法是：

(1)求所有点的平均值；

(2)求阀值，阀值等于平均值乘上一个权值；权值默认取经验值10/7＝1.423；

(3)值整形值，方法是当该点的值大于阀值，则取200，否则取0。

5.根据权利要求4所述的一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于：Y方向第二级滤波是采用平均值滤波的方式，根据整形处理得到的数据，依次采集17个相邻的点，即前后17个点加上本位置1个点，共35个点，求平均值；

所述的X方向第二级整形，是上述得到的平均值数据，依次进行整形处理，具体方法与Y方向第一级整形方法相同。

6.根据权利要求5所述的一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于：确定甘蔗所在区域时包含如下几个步骤：

(1)根据X方向第二级整形生成的数据，求取连续不为0的区域宽度；

(2)合并近邻区域，如果两个近邻区域小于经验值，其中，经验值默认取总数据长度的2％，则对该两个近邻区域进行合并；

(3)求取最大的连续区域，该连续区域即是甘蔗所在的区域的在Y轴上的投影；

(4)根据甘蔗所在的区域的在Y轴上的投影，推算出甘蔗所在的区域。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种甘蔗蔗节特征快速识别装置，其特征在于：X方向梯度计算与投影模块与所述Y方向梯度计算与投影模块，根据得到的X方向梯度计算合成梯度图像和得到的Y方向梯度计算合成梯度图像，计算每一列Y轴的值总合，相当于把整个梯度图像投影到X轴上，获得一个一维的X方向梯度投影数组波形。