[發明專利]昆蟲密度熱力圖構建方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201911241936.2
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110930474B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 黃磊;張沛昌;金帆;蔣雋毅;黃敏;王派虎;譚鴻剛
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06T11/40
• 分類號: G06T11/40;G06T7/194;G06F17/16
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 劉萍

本發明提供了一種昆蟲密度熱力圖構建方法、裝置及系統，所述方法包括，獲取昆蟲圖像照片；通過圖像處理算法將昆蟲從昆蟲圖像照片提取出來，生成昆蟲前景矩陣；使用參數可調的高斯卷積核對昆蟲前景矩陣進行卷積處理，得到初步的昆蟲密度梯度矩陣，所述昆蟲密度梯度矩陣上的值為熱力圖的權重值；根據熱力圖的權重值由大到小，對應分配顏色由深到淺的色塊，形成昆蟲密度熱力圖。本發明的有益效果在于：本昆蟲密度熱力圖構建的時間復雜度小，可以在短時間內計算昆蟲密度，構建昆蟲密度熱力圖，能夠滿足物聯網的低延遲和數據實時處理的要求。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其是指一種昆蟲密度熱力圖構建方法、裝置及系統。

背景技術

傳統的熱力圖計算方法基于歐氏距離，用原圖的每個像素點計算與昆蟲前景圖上全部目標像素點的歐氏距離，再根據計算出來的歐氏距離，進行熱力圖權重劃分，歐式距離越小，熱力圖權重越大，最終根據熱力圖權重來分配不同顏色的像素，最終構建成昆蟲密度識別熱力圖。這種計算方法的時間復雜度過大，不能滿足物聯網的低延遲要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種昆蟲密度熱力圖構建方法、裝置及系統，旨在降低昆蟲密度熱力圖構建的復雜度。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種昆蟲密度熱力圖構建方法，包括以下步驟，

獲取昆蟲圖像照片；

通過圖像處理算法將昆蟲從昆蟲圖像照片提取出來，生成昆蟲前景矩陣；

使用參數可調的高斯卷積核對昆蟲前景矩陣進行卷積處理，得到初步的昆蟲密度梯度矩陣，所述昆蟲密度梯度矩陣上的值為熱力圖的權重值；

根據熱力圖的權重值由大到小，對應分配顏色由深到淺的色塊，形成昆蟲密度熱力圖。

進一步的，所述通過圖像處理算法將昆蟲從昆蟲圖像照片提取出來，生成昆蟲前景矩陣包括，

將昆蟲圖像照片進行解析，并轉換為昆蟲圖片像素矩陣；

通過幀差法將昆蟲圖片像素矩陣與背景圖片像素矩陣進行相減，得出昆蟲前景矩陣。

為了解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案為：一種昆蟲密度熱力圖構建裝置，所述昆蟲密度熱力圖構建裝置包括，

昆蟲圖像獲取模塊，用于獲取昆蟲圖像照片；

昆蟲前景矩陣生成模塊，用于通過圖像處理算法將昆蟲從昆蟲圖像照片提取出來，生成昆蟲前景矩陣；

熱力圖權重值計算模塊，使用參數可調的高斯卷積核對昆蟲前景矩陣進行卷積處理，得到初步的昆蟲密度梯度矩陣，所述昆蟲密度梯度矩陣上的值為熱力圖的權重值；

昆蟲密度熱力圖形成模塊，用于根據熱力圖的權重值由大到小，對應分配顏色由深到淺的色塊，形成昆蟲密度熱力圖。

進一步的，所述昆蟲前景矩陣生成模塊具體用于，

將昆蟲圖像照片進行解析，并轉換為昆蟲圖片像素矩陣；

通過幀差法將昆蟲圖片像素矩陣與背景圖片像素矩陣進行相減，得出昆蟲前景矩陣。

一種昆蟲密度熱力圖構建系統，包括，LoRa節點、LoRa網關及中央服務器；

所述LoRa節點連接有攝像頭，用于采集昆蟲圖像照片，并將采集到的昆蟲圖像照片發送至LoRa網關；

所述LoRa網關用于將LoRa節點發送過來的昆蟲圖像照片發送至中央服務器；

所述中央服務器包括存儲器及處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如上所述的昆蟲密度熱力圖構建方法。