[发明专利]一种西瓜花体正向姿态的判定方法

说明书

本发明公开了一种西瓜花体正向姿态的判定方法，属于图形识别领域，该方法首先对西瓜花体进行分割和目标区域的提取，对得到的目标区域转换到HSV颜色空间对花蕊和花瓣的颜色特征进行提取，对颜色特征图检测边缘个数来判定是否处于正向，能够快速准确的识别花体是否处于正向。

技术领域

本发明涉及一种西瓜花体正向姿态的判定方法，具体地说首先对采集的西瓜花体进行目标区域的提取，再通过提取的花蕊和花瓣的颜色特征图，对特征图检测边缘的个数来判定西瓜花体是否处于正向，属于图像识别领域。

背景技术

我国是西瓜种植面积最大的国家，随着我国设施农业不断的发展，西瓜的周年种植栽培的环境相对密封，设施内部环境对温湿度要求较高，设施种植尤为体现在温棚种植，密闭的种植环境隔绝了外界传粉昆虫的进入，而西瓜是虫媒花，自然条件下主要是靠昆虫传粉，因此现在多为人工辅助坐果(人工授粉、生长调节剂)来保障西瓜的坐果率，随着机器视觉在农业上的广泛应用，智能化西瓜授粉机器人势必是研究趋势，然而智能化授粉机器人的关键技术点就是识别西瓜花的位置，判定花体的性状，然而在获取西瓜花体的图像的时候，由于在自然状态下生长的西瓜花难免会存在绿色、藤蔓和薄膜的干扰，想要获取背景单一的目标花体区域，需要对采集的西瓜花体图像进行分割处理，然后识识别花体是否处于正向状态，才能进一步确定是否适合授粉等处理操作，目前还没有应用在西瓜花体姿态的判定方法。

发明内容

针对现有技术的不能有效的对西瓜花体图像进行有效的识别花体的姿态，本发明提供了一种西瓜花体正向姿态的判定方法，该方法首先对提取西瓜花体的目标区域，对得到的目标区域转换到HSV颜色空间对花蕊和花瓣的颜色特征进行提取，通过边缘检测并计算边缘个数能够快速判定是否处于正向。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种西瓜花体正向姿态的判定方法，该方法首先对西瓜花体进行分割和目标区域的提取，对得到的目标区域转换到HSV颜色空间对花蕊和花瓣的颜色特征进行提取，对颜色特征图检测边缘个数来判定是否处于正向，包括以下步骤：

(1)首先对采集的RGB空间的图像进行预处理，转化到Lab颜色空间并在b通道利用OTSU算法进行分割，对得到二值图取反和形态学处理，最后将处理后的二值图与原图与操作后得到彩色分割图；

(2)对得到的目标区域转换到HSV颜色空间对花蕊和花瓣的颜色特征进行提取，对得到的颜色特征图进行边缘检测，通过边缘个数确定西瓜花体是否处于正向。

所述图像进行的预处理为中值滤波处理，中值滤波的卷积核大小为5*5。

所述对b通道进行Otsu自动阈值分割得到的二值图像，其目标区域颜色为黑色，背景为白色，应进行取反操作，同时对图像进行形态学处理，形态学处理包括区域填充、膨胀腐蚀和小面积区域去除操作，所述的二值图为单通图像，应映射到三通道再与原图进行与操作，得到彩色分割图。

所述的彩色分割图转换到HSV空间根据黄色颜色值提取花蕊和花瓣的颜色特征图，提取的颜色特征图经过边缘检测，得到的边缘个数为两个的判定为西瓜花体为正向，其他状态为非正向。