[發(fā)明專利]一種植物水分檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811325775.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN109324051A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周春艷;王紅艷;耿洪良;張白
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方民族大學(xué);西部電子商務(wù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;G06K9/00
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

本發(fā)明涉及一種植物水分檢測(cè)方法及系統(tǒng)，其中，所述植物水分檢測(cè)方法，包括以下步驟：利用圖像采集設(shè)備采集被測(cè)植物的圖像，獲得初始圖像；從所述初始圖像中識(shí)別出目標(biāo)葉片的圖像；根據(jù)目標(biāo)葉片圖像的長(zhǎng)/寬尺寸，確定圖像采集設(shè)備當(dāng)前的拍攝角度；調(diào)節(jié)圖像采集設(shè)備的拍攝角度，使得圖像采集設(shè)備的拍攝角度與采集標(biāo)準(zhǔn)樣本葉片時(shí)的拍攝角度相同，或者在所設(shè)定的角度閾值之內(nèi)；利用圖像采集設(shè)備再次采集被測(cè)植物的圖像，并獲得包含目標(biāo)葉片的圖像；本方法可以有效提高圖像采集精準(zhǔn)度，獲得更高質(zhì)量的圖像，不僅可以有效簡(jiǎn)化后續(xù)圖像處理和分析過程，提高效率，而且有利于獲得更加精準(zhǔn)的葉片水分含量數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水分含量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種植物水分檢測(cè)方法及系 統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)用水量達(dá)到總用水量的70％左右，其中，農(nóng)田灌溉用 水所占份額最大，我國(guó)現(xiàn)階段正大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，而精準(zhǔn)灌溉則是發(fā)展節(jié)水 農(nóng)業(yè)的一大趨勢(shì)，所謂精準(zhǔn)灌溉，就是根據(jù)農(nóng)作物的水分含量對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行合 理有效的灌溉，可以有效避免采用漫灌方式所造成的水資源浪費(fèi)。

傳統(tǒng)技術(shù)中，判斷是否需要對(duì)植物(農(nóng)作物)進(jìn)行灌溉的方法是，在土壤 中布置水分含量傳感器，通過傳感器采集土壤中水分的含量，通過對(duì)土壤中水 分含量的檢測(cè)，判斷土壤是否缺水(是否干旱)；然而土壤水分含量傳感器只能 檢測(cè)很小區(qū)域范圍內(nèi)的水分含量，適用于盆栽植物，針對(duì)于大面積農(nóng)田種植植 物，則需要布置大量的傳感器，導(dǎo)致成本很高，不宜推廣。

植物生產(chǎn)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)幾乎都是從水中獲取，保持土壤中水分含量充足 至關(guān)重要；而土壤是否缺水，是否需要進(jìn)行灌溉，也可以通過檢測(cè)植物葉片中 的水分含量進(jìn)行判斷；現(xiàn)有技術(shù)中公開了一些檢測(cè)植物葉片水分含量的方法， 其中最常用是方法是，通過采集植物葉片的圖像，通過對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析， 獲得植物葉片的水分含量數(shù)據(jù)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，通過采集植物葉片的圖像，分析葉片水分含量的方法， 通常是通過提高圖像采集設(shè)備的像素或改進(jìn)圖像處理算法等途徑來提高葉片水 分含量的計(jì)算精度，而忽略了圖像的采集過程，尤其是所采集圖像的質(zhì)量，使 得在不同環(huán)境、光照、角度及距離等條件下，所采集的圖像質(zhì)量不穩(wěn)定(即圖 像質(zhì)量有高有低)，導(dǎo)致葉片水分含量的計(jì)算精度容易出現(xiàn)波動(dòng)，偏差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種能夠提高圖像 采集精準(zhǔn)度，獲得高質(zhì)量圖像的植物水分檢測(cè)方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種植物水分檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟2、利用圖像采集設(shè)備采集被測(cè)植物的圖像，獲得初始圖像；

步驟3、從所述初始圖像中識(shí)別出目標(biāo)葉片的圖像；

步驟4、根據(jù)目標(biāo)葉片圖像的長(zhǎng)/寬尺寸，確定圖像采集設(shè)備當(dāng)前的拍攝角 度；

步驟5、調(diào)節(jié)圖像采集設(shè)備的拍攝角度，使得圖像采集設(shè)備的拍攝角度與采 集標(biāo)準(zhǔn)樣本葉片時(shí)的拍攝角度相同，或者在所設(shè)定的角度閾值之內(nèi)；

步驟6、利用圖像采集設(shè)備再次采集被測(cè)植物的圖像，并獲得包含目標(biāo)葉片 的圖像。

通過上述步驟，可以有效地調(diào)節(jié)所采集的圖像的角度，使得采集的圖像中 葉片的方向，與所拍攝的標(biāo)準(zhǔn)樣本葉片的方向一致或基本一致；一方面，可以 有效簡(jiǎn)化后續(xù)圖像處理過程，另一方面，在后續(xù)圖像處理過程中，更便于與標(biāo) 準(zhǔn)樣本葉片的圖像進(jìn)行對(duì)比分析(或計(jì)算)，有利于獲得更加精準(zhǔn)的葉片水分含 量數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，還包括步驟1，判斷圖像采集設(shè)備的鏡頭方向與太陽(yáng)光的方向是 否共線，當(dāng)鏡頭方向與太陽(yáng)光的方向共線時(shí)，調(diào)整圖像采集設(shè)備的位置，使得 圖像采集設(shè)備的鏡頭方向與太陽(yáng)光的方向不同。