[發(fā)明專利]自然環(huán)境中雜草的識別

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201780042506.0
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN109416735A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·基佩;T·施靈;F·福伊斯;D·雷克斯泰納;S·海爾韋格;A·格拉德巴赫;B·斯特普納特
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/03;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/00;G06T7/40;A01M21/04;G06T7/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 姜利芳;楊曉光

1.一種用于識別自然環(huán)境中的雜草類型的方法，所述方法包括：

-捕獲所述自然環(huán)境中的栽培作物中間的雜草的數(shù)字圖像，其中所述雜草處于早期發(fā)育階段，其中所述早期發(fā)育階段由從10至39的BBCH代碼定義，

-在所述數(shù)字圖像內(nèi)對具有在RGB顏色模型中的預(yù)定義顏色和紋理規(guī)范的區(qū)域進行輪廓繪制，以構(gòu)建包括與邊界輪廓內(nèi)的所述雜草相關(guān)的像素的至少一個輪廓區(qū)域，

-將所述數(shù)字圖像與圍繞所述輪廓區(qū)域的最小預(yù)定義凸框一起顯示，

-將指示符值與所述數(shù)字圖像和所述最小預(yù)定義凸框一起顯示，其中所述指示符基于如下來指示所述數(shù)字圖像的預(yù)定義質(zhì)量標準：

-確定所述最小預(yù)定義凸框覆蓋可用顯示區(qū)域的預(yù)定義最小區(qū)域，以及

-測量聚焦檢測器關(guān)于所述輪廓區(qū)域的正輸出值，其中所述正輸出值與和所述輪廓區(qū)域相關(guān)的所述數(shù)字圖像的區(qū)域的圖像清晰度相關(guān)，

-僅在所述指示符值指示所述數(shù)字圖像滿足所述預(yù)定義質(zhì)量標準的情況下存儲所述數(shù)字圖像，

-重置所述重新定義的凸框外側(cè)的所述數(shù)字圖像的顏色信息，

-發(fā)送所述數(shù)字圖像以供進一步檢查，以及

-接收所捕獲的圖像的所述雜草的雜草名稱和指示所述雜草名稱與所捕獲的數(shù)字圖像的所述雜草之間的匹配概率的相關(guān)概率值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定義顏色規(guī)范涉及自然環(huán)境中的雜草的顏色范圍，特別是波長為490nm至575nm的綠色范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中對具有所述預(yù)定義顏色和紋理規(guī)范的區(qū)域進行所述輪廓繪制通過如下執(zhí)行：

-針對所述數(shù)字圖像的每個像素確定其顏色分量的組合是否與多個預(yù)定義顏色組合中的一個匹配。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中對具有所述預(yù)定義顏色規(guī)范的區(qū)域的所述輪廓繪制另外通過如下的確定執(zhí)行：

wi＝F(pi,pi,j)，其中

wi＝1或0，指示像素i是否屬于雜草，

F是基于pi和所有的pj的顏色屬性的雜草/非雜草的概率的函數(shù)計算，

pi＝像素i，

pi,j＝圍繞所述像素i的組合像素j。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述指示符被實現(xiàn)為所述預(yù)定義凸框的顏色代碼。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所捕獲的顯示圖像具有低于所存儲的數(shù)字圖像的分辨率。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述存儲所述數(shù)字圖像還包括以比初始捕獲的數(shù)字圖像更高的分辨率執(zhí)行捕獲相同數(shù)字圖像的步驟，使用具有更高分辨率的所述數(shù)字圖像執(zhí)行輪廓繪制和測量聚焦檢測器的正輸出值的步驟。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述測量所述聚焦檢測器的正輸出值包括：

-應(yīng)用數(shù)字灰度圖像的拉普拉斯濾波器變換，所述數(shù)字灰度圖像從所述數(shù)字圖像導(dǎo)出，其中像素的灰度強度的標準偏差位于由所述輪廓區(qū)域掩膜的區(qū)域內(nèi)，并且其中清晰度因子被導(dǎo)出為平方標準偏差。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述重置顏色信息還包括：

-重置所述相關(guān)邊界輪廓外側(cè)的所述數(shù)字圖像的區(qū)域的顏色信息。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在所述雜草是單子葉植物的情況下，所述捕獲所述數(shù)字圖像采用平行于所述單子葉植物的縱向擴展加上或減去預(yù)定的第一德爾塔角的數(shù)字圖像平面執(zhí)行。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在所述雜草是雙子葉植物的情況下，所述捕獲所述數(shù)字圖像采用平行于圍繞所述雜草的所述自然環(huán)境的數(shù)字圖像平面加上或減去預(yù)定義的第二德爾塔角和/或?qū)⑺鲭s草投射到圖像捕獲裝置的中間來執(zhí)行。