[發明專利]果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統

在審

• 申請號: 201811282948.5
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109220226A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 李蘭英;楊平;侯偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統，其特征在于，包括以下流程：

（1）工業攝像機實時采集區域內圖像

（2）對圖片進行預處理，分離出果實

（3）確定果實種類

（4）判斷果實成熟情況

（5）根據果實信息判斷該果實是否為采摘對象，采摘設備采取相應措施。

2.根據權利要求1所述的果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統，其特征是：所述“（1）工業攝像機實時采集區域內圖像”：所述將攝像機放置在采摘設備上方，移動到果實生長的位置，調節攝像機的角度以及方向，使有效區域能夠被攝像機更好的捕捉，對有效區域進行拍攝，并截取部分圖像，通過超聲波測量不同方位的距離，建立坐標系，計算出圖像坐標點上每一個像素點在自然狀態下對應的實際距離，將采集的信息傳遞到計算機，傳輸方式采用網絡通信的方法，方便快捷，準確率高。

3.根據權利要求1所述的果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統，其特征是：所述“（2）對圖片進行預處理，分離出果實”：未處理的圖片存在很多干擾，包括樹枝，樹葉等，需要對圖片進行預處理，分離出果實，分析圖片的顏色值分布，將每個顏色出現的次數統計，去除多余像素點，對圖像干擾進行處理，處理圖像的曝光度，使用拉普拉斯算子的方法處理圖像增強，提高圖像的對比度，更有利于對圖像中的果實進行分割，根據上文分析的顏色信息結果，結合輪廓片段，對果實進行分割，采用一種融合色差信息和歸一化顏色模型的分割技術，該分割技術準確率較高，處理速度較快，適合用于此環境下對圖片進行果實分離，保存分割后的果實圖像，留為接下來進行使用。

4.根據權利要求1所述的果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統，其特征是：所述“（3）確定果實種類”：首先提取果實的大小和形狀等形體特征，如正圓形，橢圓形，蔟狀等不同的形狀，進行一次模糊的歸類，排除大部分不可能成立的，留下在該特征中區分不大的品種；再根據果實的顏色特征，這里使用在所述“（2）對圖片進行預處理，分離出果實”處理環節中保留的顏色值信息，在剩下的可能存在的水果類別中進行比對，排除掉另一部分不對應的品種，接下來采用注意力模型方法，通過注意力特征圖譜結合CNN特征譜，對圖片進行訓練，最終確定圖片種類。

5.根據權利要求1所述的果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統，其特征是：所述“（4）判別果實成熟情況”：在所述“（3）確定果實種類”中，已經確定了水果的品種，但是并不清楚果實是否成熟，所以無法判斷是否啟動設備將果實采摘，因為成熟的果實在形態大小等方面可能與未成熟果實差距不大，但是在顏色方面的有較大的差別，所以在這里設置自適應閾值，根據顏色進行區分，判定果實成熟度，決定是否采摘該對象。

6.根據權利要求1所述的果實自動識別分類及采摘的果園智能化系統，其特征是：所述“（5）根據果實信息判斷該果實是否為采摘對象，采摘設備采取相應措施”通過以上步驟的處理，已經確定的原始圖像中是否有果實，辨別了果實的品種，確定了果實的成熟度，將對象的信息進行處理和分析，決定是否對該果實進行采摘。