[發(fā)明專利]一種判斷果蔬生長狀態(tài)的方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106768081B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董黎晨
• 申請（專利權(quán)）人: 河源弘稼農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種判斷果蔬生長狀態(tài)的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

中國一直是一個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，然而由于現(xiàn)代化程度不足，大部分生產(chǎn)過程仍然靠人工操作，導(dǎo)致投入產(chǎn)出比不高，只能算農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，不能算農(nóng)業(yè)大國。另外，隨著“80后”、“90后”新生代員工成為工作大軍的主力，因其較“60后”“70后”更具個(gè)性，不愿意從事重復(fù)枯燥的工作，導(dǎo)致一些大型蔬菜種植大棚和大型果園企業(yè)很難招到一線員工，導(dǎo)致勞動力成本上升，成為制約這些企業(yè)發(fā)展的一大問題。

現(xiàn)有的蔬菜種植大棚和果園多是靠工作人員直接現(xiàn)場確認(rèn)果蔬生長狀態(tài)，特別是對于個(gè)體成熟時(shí)間差異較大的，如黃瓜，辣椒等，需要指派多名工作人員對每個(gè)果蔬生長狀態(tài)分別確認(rèn)，對工作人員而言，花費(fèi)了很多的精力，對企業(yè)而言，勞務(wù)費(fèi)用較多導(dǎo)致利潤降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種判斷果蔬生長狀態(tài)的方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出了一種判斷果蔬生長狀態(tài)的系統(tǒng)。

有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的，提出了一種判斷果蔬生長狀態(tài)的方法，包括：控制攝像頭的移動，當(dāng)所述攝像頭移動到預(yù)設(shè)位置時(shí)開始拍照，拍照內(nèi)容包括所述果蔬及設(shè)置在所述果蔬周圍的標(biāo)尺；對所述照片進(jìn)行預(yù)處理，并獲取所述果蔬的參數(shù)信息；識別所述果蔬的類別，并調(diào)取所述類別的成熟標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；判斷所述果蔬的參數(shù)信息是否達(dá)到所述成熟標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，當(dāng)達(dá)到所述成熟標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)后，發(fā)出通知采摘信息。

本發(fā)明提供的判斷果蔬生長狀態(tài)的方法，通過攝像頭導(dǎo)軌控制攝像頭的移動，單個(gè)攝像頭可以拍攝一條種植帶的全部信息，避免每株果蔬對應(yīng)一個(gè)攝像頭造成資源浪費(fèi)。同時(shí)，可以對種植區(qū)域進(jìn)行分塊，為每一個(gè)塊區(qū)設(shè)置一個(gè)預(yù)設(shè)位置，當(dāng)攝像頭每移動到一個(gè)預(yù)設(shè)位置時(shí)，都進(jìn)行一次拍攝。當(dāng)攝像頭移動到預(yù)設(shè)位置時(shí)開始拍照，拍照內(nèi)容包括果蔬及設(shè)置在果蔬周圍的標(biāo)尺，通過拍攝果蔬處于水平標(biāo)尺和垂直標(biāo)尺的位置，加之預(yù)先設(shè)定的水平標(biāo)尺與垂直標(biāo)尺之間的夾角，通過對照片進(jìn)行預(yù)處理，就可以獲取果蔬的一些參數(shù)信息，如果蔬的大小、長短、高矮等。此外，為了獲取果蔬的顏色信息，所用攝像頭必須為彩色攝像頭，可以進(jìn)一步判斷果蔬的生長狀態(tài)及成熟度。通過對照片的處理，還可以識別果蔬的類別，并調(diào)取該類別的成熟標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，從而判斷果蔬的參數(shù)信息是否達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，當(dāng)達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)后，發(fā)出通知采摘信息。本發(fā)明通過對果蔬進(jìn)行拍攝，獲取果蔬的參數(shù)信息，并與成熟標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，能夠?qū)崿F(xiàn)在無人值守的狀態(tài)下了解果蔬的果蔬生長狀態(tài)，判斷果蔬是否成熟。對于相應(yīng)事件，本發(fā)明的方法自動給出是否采摘的建議，并且可以通過多次批次的參數(shù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，預(yù)測種植中的這一批次果蔬的產(chǎn)量，同時(shí)也避免了工作人員親自去果蔬園確認(rèn)果蔬的生長狀態(tài)及產(chǎn)量，節(jié)省了勞動力。

根據(jù)本發(fā)明的上述判斷果蔬生長狀態(tài)的方法，還可以具有以下技術(shù)特征：

在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，對照片進(jìn)行預(yù)處理，并獲取果蔬的參數(shù)信息具體為：果蔬周圍設(shè)置的標(biāo)尺包括水平標(biāo)尺及垂直標(biāo)尺；對照片中的水平標(biāo)尺及垂直標(biāo)尺進(jìn)行去變形矯正處理；參數(shù)信息包括以下一種或其組合：寬度值、高度值、長度值、顏色深度值、體積值、預(yù)設(shè)位置編號、斑點(diǎn)面積值。

在該技術(shù)方案中，在果蔬周圍設(shè)置的標(biāo)尺包括水平標(biāo)尺及垂直標(biāo)尺，水平標(biāo)尺用作后期圖像處理判斷果蔬的寬度，垂直標(biāo)尺用作后期圖像處理判斷果蔬的長度，對照片中的水平標(biāo)尺及垂直標(biāo)尺(水平標(biāo)尺和垂直標(biāo)尺的角度)進(jìn)行去變形矯正處理，即將攝像頭拍攝的照片自動變化為矩形照片。處理后，獲取果蔬在所述水平標(biāo)尺及垂直標(biāo)尺上的數(shù)值，從而得到如果蔬的大小、長短、高矮等參數(shù)。獲取照片中果蔬的顏色，并確定顏色的深度值，通過對果蔬顏色深度值的判斷可以進(jìn)一步確定果蔬是否達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)。如西紅柿，在尺寸達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)的尺寸后，還要再等待顏色由青至紅，并達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)的顏色深度時(shí)，才適合采摘。獲取照片中果蔬的斑點(diǎn)的面積值，如果霉斑過大，則需要被采摘。通過對攝像機(jī)拍攝的照片進(jìn)行預(yù)處理，可以獲取果蔬的真實(shí)的參數(shù)信息，保證后續(xù)判定果蔬生長狀態(tài)的準(zhǔn)確性。通過判定寬度值、高度值、長度值、顏色深度值、體積值、斑點(diǎn)面積值來確定果蔬是否成熟。需要注意的是：這里的成熟表示：該果蔬需要被摘下，并不表示該果蔬為植物學(xué)中的成熟，比如西紅柿出現(xiàn)霉斑，系統(tǒng)會提示成熟，必須被摘下。通過記錄果蔬的預(yù)設(shè)位置編號來確定此位置果蔬是否被摘下，將被摘下的果蔬數(shù)據(jù)納入成熟樣本空間，從而可以實(shí)現(xiàn)對果蔬產(chǎn)量的預(yù)測。