[发明专利]一种树上果实产量快速估测方法及装置有效
申请号: | 202010100307.4 | 申请日: | 2020-02-18 |
公开(公告)号: | CN111402318B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 钱建平;吴文斌;史云;余强毅 | 申请(专利权)人: | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 |
主分类号: | G06T7/62 | 分类号: | G06T7/62;G06T7/55;G06T7/11;G06V10/75;G06Q50/02 |
代理公司: | 北京智为时代知识产权代理事务所(普通合伙) 11498 | 代理人: | 王加岭;杨静 |
地址: | 100081 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 树上 果实 产量 快速 估测 方法 装置 | ||
1.一种树上果实产量快速估测方法,包括步骤:
A、拍摄果树与参考球体的图像,其中按照相对两侧方向、相同水平高度位置处同时拍摄双侧果树图像;
B、对于果树与参考球体的图像进行图像处理,分割出果树上果实的轮廓,将果实的轮廓进行圆拟合,对于参考球体直接根据参考球体的中心点位置和直径进行圆形生成;
C、对双侧果树图像中的果实轮廓的拟合圆形,利用双目视觉的方法进行果实中心点在三维空间中的坐标确定,提取果实中心点的深度参数,计算果实的位置;分别利用双侧相机各自与所述果实中心点的位置关系、与参考球体中心点的位置关系、参考球体的直径、果实在各侧相机所拍摄图像中的拟合圆形与各个参考球体圆形的比例关系,来基于左右相机各自所拍摄图像估测果实的直径;按照图像质量参数为权重,对基于左右相机所拍摄图像估测的果实直径进行加权平均,获得修正后的估测果实直径,所述图像质量参数为对左右相机所拍摄图像进行图像处理过程中确定的参数;
D、根据修正后的估测果实直径估测果实重量,累加果树上的估测果实重量获得树上果实产量估测值。
2.根据权利要求1中所述的树上果实产量快速估测方法,其特征在于,步骤A中按照相对两侧方向、相同水平高度位置处同时拍摄果树图像包括:在不同行进位置分别按照相对两侧方向、相同水平高度位置处同时拍摄双侧果树图像,形成多组双侧果树图像;
针对每一组双侧果树图像,均对双侧果树图像中的果实轮廓的拟合圆形,利用双目视觉的方法进行果实中心点在三维空间中的坐标确定,提取针对该组双侧果树图像的果实中心点深度参数,形成多组果实中心点坐标参数,每一组果实中心点坐标参数中包括多个果实中心点的各自坐标参数;
对于多组果实中心点坐标参数中属于同一果实中心点的各个坐标参数,按照图像质量参数为权重,进行加权平均,获得修正后的所述果实中心点的坐标参数,所述图像质量参数为对应于该组果实中心点坐标参数的双侧果树图像进行图像处理过程中确定的参数;
针对修正后的所述果实中心点的坐标参数,结合参考球体中心点的位置、参考球体的直径以及果实拟合圆形与参考球体圆形的比例关系,估测果实的直径。
3.根据权利要求1或2中所述的树上果实产量快速估测方法,其特征在于,所述对于拍摄图像进行图像处理过程中的图像质量参数为,对于果实的轮廓进行圆拟合过程中,组成果实拟合圆形的符合预设边缘条件的原始采样点的数量。
4.根据权利要求1中所述的树上果实产量快速估测方法,其特征在于,利用双目视觉的方法进行果实中心点在三维空间中的坐标确定,提取果实中心点的深度参数后,根据果实中心点相对于双侧相机的位置,将三维空间中的果实划分为两侧各自的果实;
且针对各侧所包括的果实,分别根据各个果实中心点位置、参考球体中心点的位置、参考球体的直径以及果实拟合圆形与参考球体圆形的比例关系,估测所述果实的直径,以及估测所述果实的重量;
并按照各侧累加全部果实的重量后,将两侧的全部果实重量相加,作为树上果实的总产量估测值。
5.根据权利要求1中所述的树上果实产量快速估测方法,其特征在于,根据果园行距以及图像处理速度确定相机的移动速度;且根据所述相机的移动速度移动相机并进行图像拍摄、图像处理和产量估计,用于连续对果园内的多棵果树进行树上果实产量的估测。
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