[發明專利]一種用于漢麻種植的數字化管理方法

在審

• 申請號: 202010420713.9
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111652090A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 王金玉;劉彤軍;朱明清;王濤;周麗麗;田曉英;楊洋;楊喆;杜寅甫;劉琦
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院智能制造研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06Q10/10;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于漢麻種植的數字化管理方法，屬于機器視覺領域。漢麻種植企業沒有在關鍵控制點上進行監控，人工作業經常產生一些滯后性的信息，影響決策與糾偏行動的及時性。為實現漢麻葉片外觀特征自動提取，利用SVM對已知類別信息的葉片圖像進行建模，利用建成的模型識別待測葉片，系統能夠實現批量漢麻葉片圖像預處理，然后提取顏色、形狀和紋理等外觀特征，并采用支持向量機和流行學習方法進行訓練與品種識別，將復雜的農業生產與漢麻種植管理簡單化，使其操作快捷，覆蓋面廣。并構建漢麻長勢監測圖像視頻庫、模型庫和知識庫等數據庫，系統通過參數設置可以實現批量葉片圖像處理與識別。

技術領域

本發明涉及一種用于漢麻種植的數字化管理方法。

背景技術

黑龍江省擁有全國最大的漢麻種植面積，這里的地理氣候條件特別適合于麻類種植，漢麻從頭到尾都是寶，皮可以紡織長麻，它的桿芯粉可以做建筑材料、做板材、做建材，它的籽可以榨油，它剩下的油果完全可以做蛋白粉。我省具備漢麻種植的自然條件，漢麻纖維品質優于其他省份，發展漢麻種植對我省有效利用土地資源，調整優化種植結構，持續增加農民收入，提高資源利用加工水平具有重要作用，因此，發展漢麻產業順應時代發展趨勢。2017年8月3日由黑龍江省人民政府，中國紡織工業聯合會主辦，由黑龍江省科學院等單位承辦的漢麻產業國際會議在哈爾濱市召開，本次會議主要內容為漢麻的研究和應用并為專家、學者、企業提供了一次交流和展示的平臺。以農業為頭，以工業為尾，當農業的產品作為工業原料的時候，它的附加值就能夠得到提升。所以充分利用我省地域優勢，結合農業種植結構調整，運用科技自動化數字管理，大力發展漢麻這一特殊高價值經濟作物種植，對其種植面積、過程進行數字管理、跟蹤、回收與統一監管是政策管控需要，更是深加工漢麻產業，推進培育漢麻產業發展的需要。

漢麻是一個全新特殊的高經濟作物，對于這種高值特色的生物資源，國家需要對其監控監管，并劃分區域塊，所以對它的特殊性需要建立數字化管理系統進行監控。而對區域性的漢麻種植研究探討，數據分析漢麻的主要生物形狀，生長動態和產量；數據分析栽培模式，對什么樣的品種適合什么樣地域生長高產，高效提供理論數據支撐；對不同種類漢麻作物適合纖維用還是籽用進行數據統計分析；運用漢麻數字化系統指導管理，對其生長期的THC含量進行監管，實現漢麻產業的全鏈條管理。從漢麻種植開始，一直到回收，實現移動數字系統的統一監控監管，所以研究開發應用龍江漢麻產業中種植部分數字化管理關鍵技術。

現有的漢麻種植企業沒有在關鍵控制點上進行監控，人工作業經常產生一些滯后性的信息，影響決策與糾偏行動的及時性。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的漢麻種植企業沒有在關鍵控制點上進行監控，人工作業經常產生一些滯后性的信息，影響決策與糾偏行動的及時性的問題，而提出一種用于漢麻種植的數字化管理方法。

一種用于漢麻種植的數字化管理方法，其特征在于：所述方法通過以下步驟實現：

步驟一、通過視頻監控系統獲取漢麻植物的圖像和視頻信息；

步驟二、提取葉片圖像的分類特征；

步驟三、利用支持向量機作為分類器對葉片圖像進行訓練和測試，建立識別模型；

步驟四、流形學習算法加權局部線性嵌入算法WLLE與支持向量機SVM分類器結合，形成基于差異性值監督局部線性嵌入算法的多特征植物葉片圖像識別方法，具體為：

提取待測葉片的顏色、形狀和紋理作為葉片多特征，之后在加權局部線性嵌入算法中引入樣本的差異性值構成差異性值監督算法，以對葉片高維特征進行降維，之后在低維空間采用最近鄰分類器實現葉片的識別；

步驟五、針對漢麻葉片的圖像信息,利用PCA進行降維和ICA提取葉片圖像的特征信息，對葉片營虧與環境因素的預測；