[发明专利]一种农作物前端识别装置及方法

权利要求书

1.一种农作物前端识别装置，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集农作物的图像；

数据处理模块，用于实现的处理过程包括：

采集农作物的图像；

当农作物的播种方式是穴播时，对农作物的图像进行二值化处理，得到二值化图像，标记二值化图像中农作物的连通域，获取连通域的个数，连通域的个数为农作物的穴数，根据农作物的穴数以及所述农作物的图像对应的实际面积计算农作物种植密度；当农作物的播种方式是条播时，对农作物的图像进行二值化处理，得到二值化图像，标记二值化图像中农作物的连通域，获取连通域的个数以及各个连通域的顶点个数，根据连通域的顶点个数与连通域内农作物的株数之间的关系得到各个连通域内农作物的株数，进而计算得到所述农作物的图像中农作物的总株数，根据农作物的总株数以及所述农作物的图像对应的实际面积计算农作物种植密度。

2.根据权利要求1所述的农作物前端识别装置，其特征在于，所述连通域的顶点个数与连通域内农作物的株数之间的关系为：

y_CN＝ax_VN²-bx_VN+c

其中，y_CN为连通域内农作物的株数；x_VN为连通域的顶点个数；a、b、c均为连通域内农作物的株数的计算系数。

3.根据权利要求1所述的农作物前端识别装置，其特征在于，当农作物的播种方式是穴播时，标记二值化图像中农作物的连通域之后，计算各个连通域的质心坐标以及任两个质心坐标的距离，将小于设定最小距离阈值的距离对应的连通域合并成一个连通域，进而得到连通域的个数。

4.根据权利要求1所述的农作物前端识别装置，其特征在于，所述数据处理模块用于实现的处理过程还包括识别农作物发育期和识别农作物所处发育期的天数的过程：将采集到的农作物的图像与发育期数据集进行比对，识别出农作物所处的发育期，所述发育期数据集包括农作物生长过程中历经的各种发育期以及与各种发育期对应的农作物图像数据；识别出农作物所处的发育期后，将采集到的农作物的图像与对应发育期的发育期天数数据集进行比对，识别出农作物处于该发育期的天数，所述发育期天数数据集包括农作物处于对应发育期的天数以及与天数对应的农作物图像数据。

5.根据权利要求1或4所述的农作物前端识别装置，其特征在于，所述数据处理模块用于实现的处理过程还包括农作物干物质重量的检测过程：根据农作物干物质重量与农作物所处的发育期以及所处发育期的天数的对应关系计算得到所处发育期的农作物干物质重量；其中，对于农作物生长过程中历经的第一个发育期而言，该发育期的农作物干物质重量的计算公式如下：

y_DW1＝d₁+μ₁x_ν1

式中，y_DW1表示第一个发育期的农作物干物质重量；x_ν1表示农作物处于第一个发育期的第ν天，ν≥1；d₁、μ₁为第一个发育期的农作物干物质重量的计算系数；

对于农作物生长过程中历经的其他各发育期而言，该发育期的农作物干物质重量的计算公式如下：

y_DWk＝y_DW(k-1)*+μ_kx_νk

式中，y_DWk表示第k个发育期的农作物干物质重量，k≥2；x_νk表示农作物处于第k个发育期的第ν天，ν≥1；y_DW(k-1)*表示第(k-1)个发育期最后一天的农作物干物质重量；μ_k为第k个发育期的农作物干物质重量的计算系数。