[發明專利]一種農作物前端識別裝置及方法

有效

• 申請號: 201910341087.1
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN111860038B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 田東哲;王苗苗;胡錦濤;李濤;王貝貝;闕艷紅;張涵笑;楊玉輝;李秀紅;黃小龍;李飛蝶;康義;李炎朋;李文雅
• 申請（專利權）人: 河南中原光電測控技術有限公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/28;G06Q50/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 符亞飛

1.一種農作物前端識別裝置，其特征在于，包括：

圖像采集模塊，用于采集農作物的圖像；

數據處理模塊，用于實現的處理過程包括：

采集農作物的圖像；

當農作物的播種方式是穴播時，對農作物的圖像進行二值化處理，得到二值化圖像，標記二值化圖像中農作物的連通域，獲取連通域的個數，連通域的個數為農作物的穴數，根據農作物的穴數以及所述農作物的圖像對應的實際面積計算農作物種植密度；當農作物的播種方式是條播時，對農作物的圖像進行二值化處理，得到二值化圖像，標記二值化圖像中農作物的連通域，獲取連通域的個數以及各個連通域的頂點個數，根據連通域的頂點個數與連通域內農作物的株數之間的關系得到各個連通域內農作物的株數，進而計算得到所述農作物的圖像中農作物的總株數，根據農作物的總株數以及所述農作物的圖像對應的實際面積計算農作物種植密度。

2.根據權利要求1所述的農作物前端識別裝置，其特征在于，所述連通域的頂點個數與連通域內農作物的株數之間的關系為：

y_CN＝ax_VN²-bx_VN+c

其中，y_CN為連通域內農作物的株數；x_VN為連通域的頂點個數；a、b、c均為連通域內農作物的株數的計算系數。

3.根據權利要求1所述的農作物前端識別裝置，其特征在于，當農作物的播種方式是穴播時，標記二值化圖像中農作物的連通域之后，計算各個連通域的質心坐標以及任兩個質心坐標的距離，將小于設定最小距離閾值的距離對應的連通域合并成一個連通域，進而得到連通域的個數。

4.根據權利要求1所述的農作物前端識別裝置，其特征在于，所述數據處理模塊用于實現的處理過程還包括識別農作物發育期和識別農作物所處發育期的天數的過程：將采集到的農作物的圖像與發育期數據集進行比對，識別出農作物所處的發育期，所述發育期數據集包括農作物生長過程中歷經的各種發育期以及與各種發育期對應的農作物圖像數據；識別出農作物所處的發育期后，將采集到的農作物的圖像與對應發育期的發育期天數數據集進行比對，識別出農作物處于該發育期的天數，所述發育期天數數據集包括農作物處于對應發育期的天數以及與天數對應的農作物圖像數據。

5.根據權利要求1或4所述的農作物前端識別裝置，其特征在于，所述數據處理模塊用于實現的處理過程還包括農作物干物質重量的檢測過程：根據農作物干物質重量與農作物所處的發育期以及所處發育期的天數的對應關系計算得到所處發育期的農作物干物質重量；其中，對于農作物生長過程中歷經的第一個發育期而言，該發育期的農作物干物質重量的計算公式如下：

y_DW1＝d₁+μ₁x_ν1

式中，y_DW1表示第一個發育期的農作物干物質重量；x_ν1表示農作物處于第一個發育期的第ν天，ν≥1；d₁、μ₁為第一個發育期的農作物干物質重量的計算系數；

對于農作物生長過程中歷經的其他各發育期而言，該發育期的農作物干物質重量的計算公式如下：

y_DWk＝y_DW(k-1)*+μ_kx_νk

式中，y_DWk表示第k個發育期的農作物干物質重量，k≥2；x_νk表示農作物處于第k個發育期的第ν天，ν≥1；y_DW(k-1)*表示第(k-1)個發育期最后一天的農作物干物質重量；μ_k為第k個發育期的農作物干物質重量的計算系數。