[發(fā)明專利]果樹單樹產(chǎn)量測量的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310014686.5
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103090946A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙春江;陸聲鏈;郭新宇;王傳宇;溫維亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心
• 主分類號: G01G19/40
• 分類號: G01G19/40;G01G19/42;G01B11/00;G01B11/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.果樹單樹產(chǎn)量測量的方法，其特征在于，所述方法具體包括：

A：獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對所述三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；

B：對所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集；

C：對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到N個果實三維點云數(shù)據(jù)子集和果實個數(shù)N，N為正整數(shù)；

D：根據(jù)所述果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組；

E：根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量；

所述步驟E之前還包括：

S：測量樣本果實的果實半徑和果實質(zhì)量，建立果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型，獲取所述基礎(chǔ)參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括：

A1：對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中所述三維點云數(shù)據(jù)中包含顏色信息；

A2：對所述果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除；

A3：再對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括：

B1：獲取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征；

B2：根據(jù)所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集中的每個數(shù)據(jù)點的顏色值與所述顏色特征的距離，分割出果實器官以外的數(shù)據(jù)點，得到所述果實三維點云數(shù)據(jù)集。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C中對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計具體為：對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行聚類，將屬于同一果實的數(shù)據(jù)點劃分到一個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中，得到的子集個數(shù)就是果實個數(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D具體包括：

D1：計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集內(nèi)的長寬參數(shù)；

D2;計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集的中心點坐標；

D3：計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中的所有數(shù)據(jù)點與所述中心點坐標之間的距離，并計算出平均距離；

D4：根據(jù)所述長寬參數(shù)和所述平均距離計算出每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集對應(yīng)的果實半徑，所有果實半徑組成所述果實半徑數(shù)組。

6.果樹單樹產(chǎn)量測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)具體包括：

預(yù)處理模塊、三維點云數(shù)據(jù)分割模塊、果實計數(shù)模塊、果實半徑計算模塊和果樹產(chǎn)量計算模塊；

所述預(yù)處理模塊，獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對所述三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；

所述三維點云數(shù)據(jù)分割模塊，對所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集；

所述果實計數(shù)模塊，對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到果實個數(shù)；

所述果實半徑計算模塊，根據(jù)所述果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組；

所述果樹產(chǎn)量計算模塊，根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量；

所述系統(tǒng)還包括：基礎(chǔ)參數(shù)模塊，測量樣本果實的果實半徑和果實質(zhì)量，建立果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型，獲取所述基礎(chǔ)參數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理模塊包括：原始數(shù)據(jù)集獲取模塊、初步剔除模塊和二次提剔除模塊；

所述原始數(shù)據(jù)集獲取模塊，對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中所述三維點云數(shù)據(jù)中包含顏色信息；

所述初步剔除模塊，對所述果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除；

所述二次提剔除模塊，對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集。