[發明專利]自然環境中雜草的識別

在審

• 申請號: 201780042506.0
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN109416735A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）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）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所 11247
• 代理人: 姜利芳;楊曉光

可以提供一種用于識別自然環境中的雜草的方法(100)。捕獲(102)在栽培作物中間的早期發育階段的雜草的數字圖像。對具有預定義顏色和紋理規范的區域進行輪廓繪制(104)，以定義邊界輪廓。雜草與框和質量指示符一起顯示(106)。此外，僅在滿足預定義質量標準的情況下才存儲(110)數字圖像。然后，可以重置(112)不必要的顏色信息，發送(116)數字圖像以進一步檢查，并且接收(118)捕獲圖像的雜草的雜草名稱和指示在雜草名稱和所捕獲的數字圖像的雜草之間的匹配概率的相關概率值。

技術領域

本發明一般涉及雜草識別，并且更具體地涉及用于識別自然環境中的雜草類型的方法。本發明進一步涉及用于識別自然環境中的雜草類型的識別系統、雜草控制方法和計算機程序產品。

背景技術

農業目前正在經歷新的轉變。在許多農業過程和一系列自動化舉措實現工業化之后，農業過程中引入的高科技工具仍在繼續。物聯網(IoT)現象沒有在農業領域的邊界停止。另一方面，農民對提高收獲產量方面更關注。然而，產量也是田地內害蟲和/或雜草的函數。因此，農民使用除草劑以便抗擊雜草。這種處理通常涉及高成本。因此，當決定使用針對特定雜草的特定除草劑時，農民希望保持安全。到目前為止，農民在使用除草劑時需要依靠他們的經驗和個人知識來識別雜草。然而，選擇正確數量的正確除草劑可有助于節省資金和進一步保護環境。

因此，需要技術幫助來識別農田中的雜草，而不需要在農田中挑選潛在雜草的各個葉子的手工過程，并嘗試使用一些文獻來識別后臺中的雜草類型。因此，本申請的目的是提供一種用于識別作物中自然環境中的雜草的方法和系統。

發明內容

該需求可以通過根據獨立權利要求的用于識別自然環境中的雜草類型的方法、用于識別自然環境中的雜草類型的識別系統、雜草控制方法和計算機程序產品來解決。

根據本發明的一個方面，可以提供一種用于識別自然環境中的雜草類型的方法。該方法可以包括捕獲自然環境中的栽培作物中間的雜草的數字圖像，其中雜草處于早期發育階段，并且在數字圖像內對具有RGB顏色模型中的預定義顏色和紋理規范的區域進行輪廓繪制，以構建包括與邊界輪廓內的雜草相關的像素的至少一個輪廓區域。

數字圖像可以與圍繞輪廓區域的最小預定義凸框一起顯示。另外，指示符值可以與數字圖像和最小預定義凸框一起顯示。指示符可以基于確定最小預定義凸框覆蓋可用顯示區域的預定義最小區域，以及測量聚焦檢測器關于輪廓區域的正輸出值來指示數字圖像的預定義質量標準。正輸出值與輪廓區域內的數字圖像的區域的圖像清晰度相關。

僅在指示符值指示數字圖像滿足預定義質量標準的情況下才可以存儲數字圖像，并且可以重置重新定義的凸框外側的數字圖像的顏色信息。另外，數字圖像可以被發送-特別是發送到服務器-用于進一步檢查，以及所捕獲的圖像的雜草的雜草名稱以及指示雜草名稱和所捕獲的數字圖像的雜草之間的匹配概率的相關概率值可被接收。

根據本發明的另一方面，可以提供一種用于識別自然環境中的雜草類型的識別系統。識別系統可以包括數碼相機-特別是在智能手機中的-適于捕獲在自然環境中的栽培作物中間的雜草的數字圖像，其中雜草處于早期發育階段；以及輪廓繪制模塊，其適于在數字圖像內對具有在RGB顏色模型中的預定義顏色和紋理規范的區域進行輪廓繪制，以構建包括與邊界內的雜草相關的像素的至少一個輪廓區域。

此外，識別系統可以包括顯示器，該顯示器適于將數字圖像與圍繞輪廓區域的最小預定義凸框一起顯示，其中顯示器還適于將指示符值與數字圖像和最小預定義凸框一起顯示。指示符基于確定最小預定義凸框覆蓋可用顯示區域的預定義最小區域，以及測量聚焦檢測器關于輪廓區域的正輸出值來指示數字圖像的預定義質量標準。正輸出值與和輪廓區域相關的數字圖像的區域的圖像清晰度相關。

作為識別系統的一部分的附加存儲裝置可以適于僅在指示符值指示數字圖像滿足預定義質量標準的情況下存儲數字圖像。重置單元可以適于重置預定義凸框外側的數字圖像的顏色信息。