[发明专利]使用色调色彩空间和峰值查找的成熟度检测系统

说明书

一种评估农产品成熟度的方法，包括用光照射农产品，测量以不同频率从农产品反射的光的强度，并根据从农产品以不同频率反射的光的相对强度确定农产品的成熟度的分级。

技术领域

本文公开的方面和实施例涉及农产品的机器成像以确定其成熟度的分级。

背景技术

为了指导自动化多自由度系统(机器人系统)与活植物交互以进行收割、修剪、搭架或各种形式的分析，机器人系统可能需要能够确定活植物的农产品或果实的成熟度的分级。农产品或果实成熟度的分级的确定可以告知关于农产品或果实是否足够成熟以进行收割的决定。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于评估农产品成熟度的方法。该方法包括用光照射农产品，测量以不同频率从农产品反射的光的强度，以及根据以不同频率不同频率从农产品反射的光的相对强度确定农产品的成熟度的分级。

根据一些实施例，方法还包括选择与要计算成熟度的单个目标农产品项目的大小相同的农产品的图像的裁剪区域。

根据一些实施例，选择图像的裁剪区域，使得图像的裁剪区域中50％以上的像素被包括在单个目标农产品项目的图像中。

根据一些实施例，方法还包括将图像的裁剪区域转换为色调、饱和度和明度(HSV)色彩表示。

根据一些实施例，方法还包括通过色调和饱和度计算图像的裁剪区域的像素群的直方图。

根据一些实施例，方法还包括识别色调直方图中的峰值。

根据一些实施例，方法还包括根据色调直方图中的峰值的位置确定单个目标农产品的成熟度的分级。

根据一些实施例，方法还包括针对不同品种的农产品校准色调直方图峰值位置与农产品成熟度标度相对。

根据一些实施例，方法用于评估农产品的成熟度，其中，当农产品成熟时，农产品表现出β-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素或其他类胡萝卜素中的一种或多种的浓度变化。

根据一些实施例，方法用于评估选自番茄、甜椒(pepper)和黄瓜的农产品的成熟度。

根据一些实施例，方法还包括基于对农产品的成熟度的分级的确定，来提供述农产品是否足够成熟到可以收割。

根据一些实施例，方法还包括将农产品是否成熟到可以收割的指示传送到被配置为收割农产品的机器人系统。

根据一些实施例，方法还包括响应于农产品成熟到可以收割，使用机器人系统收割农产品。

根据另一方面，提供了一种在室内农业环境中评估农产品成熟度的方法，其中，室内农业环境具有不同于自然室外光的功率谱的环境光功率谱。该方法包括用从农产品反射的带宽内的光照射农产品，光的程度随农产品的成熟度而变化，测量从农产品反射的光的强度，以及根据从农产品反射的光的强度，确定农产品的成熟度的分级。

在一些实施例中，照射农产品包括用绿光照射农产品。

在一些实施例中，照射农产品包括用520nm-560nm频带内的光照射农产品。

根据另一方面，提供了一种用于评估农产品成熟度的系统。该系统包括被配置为测量以不同频率从农产品反射的光的强度的图像传感器，和被配置为从以不同频率从农产品反射的光的相对强度，确定农产品的成熟度的分级的处理器。

在一些实施例中，处理器还被配置为选择与要计算成熟度的单个目标农产品项目的大小相同的农产品的图像的裁剪区域。

在一些实施例中，处理器还被配置为选择图像的裁剪区域，使得图像的裁剪区域中50％以上的像素被包括在单个目标农产品项目的图像中。

在一些实施例中，处理器还被配置为将图像的裁剪区域转换为色调、饱和度和明度(HSV)色彩表示。