[發明專利]一種葉片交叉條件下作物中心點定位方法及系統

有效

• 申請號: 201710415434.1
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107220647B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 張漫;仇瑞承;李世超;李民贊;劉剛;孫紅;李寒
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/38;G06K9/40;G06K9/54
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種葉片交叉條件下作物中心點定位方法，其特征在于，包括：

步驟1，基于目標作物的原始灰度圖像，獲取目標作物的灰度圖像和二值圖像；

步驟2，基于所述目標作物的灰度圖像和二值圖像，獲得目標作物的中心點坐標；

所述步驟1進一步包括：

S11，基于目標作物的原始灰度圖像，獲得所述目標作物原始灰度圖像的二值圖像；

S12，對所述目標作物原始灰度圖像的二值圖像進行形態學去噪處理，確定所述目標作物的圖像興趣區；

S13，基于所述目標作物的圖像興趣區，獲取所述目標作物圖像興趣區的二值圖像；

所述步驟2進一步包括：

S21，將所述目標作物的原始灰度圖像與所述目標作物的圖像興趣區的二值圖像融合，獲得目標作物的圖像興趣區的灰度圖像；

S22，獲得所述目標作物的圖像興趣區的灰度圖像的極小值點；獲得所述目標作物的圖像興趣區的灰度圖像中與周圍像素點落差大于閾值的極小值點；

S23，基于所述目標作物的圖像興趣區的灰度圖像和所述S22獲得的極小值點，利用分水嶺算法，獲得目標作物的中心點坐標；

所述S12進一步包括：

利用形態學開操作去除對所述目標作物原始灰度圖像的二值圖像中雜草噪聲的干擾；

對去噪后所述目標作物原始灰度圖像的二值圖像的像素值進行水平投影，獲得以像素行坐標為橫坐標的投影曲線；以中間像素行為分界，將投影曲線分成兩部分，尋找每條曲線最小值位置對應的像素行坐標，兩個像素行之間區域為所述目標作物的圖像興趣區；

所述S22進一步包括：

計算所述目標作物的圖像興趣區的灰度圖像中八鄰域內的極小值點和極大值點，并分別計算極小值點和極大值點的平均值，二者的差值，作為閾值，保留與周圍像素點落差大于閾值的極小值點，獲得最終的局部極小值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1前還包括：

將目標作物的初始圖像進行灰度化處理，所述灰度化處理包括以下步驟，

I_gray(i,j)＝G(i,j)*1.262-R(i,j)*0.884-B(i,j)*0.311，

其中i、j為像素的行列坐標，G(i,j)、R(i,j)和B(i,j)分別為圖像(i,j)處像素G、R、B顏色分量的灰度值，Igray(i,j)為轉換后圖像(i,j)處像素的灰度值。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S12進一步包括：

基于目標作物的原始灰度圖像，獲得所述目標作物原始灰度圖像的二值圖像的轉換閾值利用最大類間方差法求得。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述S23進一步包括：

利用所述S22獲得的極小值點對所述目標作物的圖像興趣區的灰度圖像進行前景標記；利用分水嶺算法對標記后的灰度圖像為輸入圖像，獲得目標作物的中心區域；

基于目標作物的中心區域，分別對中心區域內像素點的x坐標、y坐標相加求和，并統計中心區域內像素點的個數，x坐標和、y坐標和與像素點個數的比值即為最終的作物中心點坐標。