[發明專利]一種基于機器視覺的玉米株心識別系統和方法

在審

• 申請號: 202010765650.0
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111767903A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 齊江濤;劉凱;鄭筱光;叢旭;李茂;李楊;田辛亮;劉慧力;孫會彬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06F16/27;G06Q50/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

一種基于機器視覺的玉米株心識別系統和方法屬機器視覺識別技術領域，本發明所述的玉米株心識別系統包括：圖像采集模塊、數據處理模塊、信息輸出模塊、區塊鏈云存儲系統，所述基于機器視覺的玉米株心識別方法，包括：采集玉米苗期圖片及圖片的位置信息和時間信息；對所述的玉米苗期圖片進行分類、分割、提取、判斷、擬合、再判斷，得到圖片中玉米作物的株心位置；將處理后的數據信息發送至區塊鏈云存儲系統。采用本發明可有效減少人力和成本投入，能及時發現苗期易發的病蟲害，并做到及時防治，玉米苗期株心的圖片信息可通過網絡傳輸與各數據云構成區塊鏈，做到數據共享。

技術領域

本發明屬機器視覺識別技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的玉米株心識別系統和方法。

背景技術

長期以來，玉米是非常受歡迎的農作物，玉米在我國種植區域廣、種植面積大、用途廣，玉米可用于制作玉米淀粉、玉米蛋白粉、玉米胚芽油、玉米淀粉糖等，也可用作釀酒。但是玉米在苗期易發生病害與蟲害，且受到侵染的區域多為苗期株心位置，株心位置一旦發生蟲害和病害，玉米很快就會壞死，會帶來很大的經濟損失，因此玉米苗期蟲害的防治顯得尤其重要。

近年來，機器視覺的發展十分迅速。機器視覺技術是實現設備精密控制、智能化、自動化的有效途徑和實現計算機集成制造的基礎性技術之一，由于農業自動化和機械化程度不斷提高，機器視覺也進入了農業發展領域，對于農作物的識別也成為了熱點，本文選用機器視覺對玉米苗期的株心進行識別，也推動了機器視覺在農業領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種人力、成本低，玉米幼苗期病蟲害防治效率高的基于機器視覺的玉米株心識別系統和方法。

本發明的基于機器視覺的玉米株心識別系統，由圖像采集模塊1、數據處理模塊2、信息輸出模塊3、區塊鏈云存儲系統4組成，所述的圖像采集模塊1和數據處理模塊2通過圖像采集模塊1的發送模塊Ⅰ8和數據處理模塊2的接收模塊Ⅰ9通訊連接；數據處理模塊2和信息輸出模塊3通過數據處理模塊2的發送模塊Ⅱ11和信息輸出模塊3的接收模塊Ⅱ12通訊連接；數據處理模塊2和區塊鏈云存儲系統4通過數據處理模塊2的發送模塊Ⅱ11和區塊鏈云存儲系統4的數據云存儲中心15通訊連接；信息輸出模塊3和區塊鏈云存儲系統4通過信息輸出模塊3的發送模塊Ⅲ14和區塊鏈云存儲系統4的數據云存儲中心15通訊連接。

所述的圖像采集模塊1由圖像采集裝置5、信息記錄模塊6、數據暫存模塊7和發送模塊Ⅰ8組成，其中：圖像采集裝置5：由攝像頭和數據線組成，并與數據暫存模塊7通訊連接，用于采集農作物的圖像，且采集到的圖像應清晰便于后續處理；信息記錄模塊6：由GPS定位儀、時間記錄儀、農田信息錄入裝置組成，并與數據暫存模塊7通訊連接，用于記錄當前的位置信息，包括了經緯度信息和農田區塊信息、時間信息；；數據暫存模塊7：由處理器組成，并與發送模塊Ⅰ8通訊連接，用于將采集到的農作物圖像進行暫存，可以在突然停機的情況下保證數據的完整性，減少因停機等因素導致的數據丟失；；發送模塊Ⅰ8：由通訊接口組成，并與接收模塊Ⅰ9通訊連接，用于圖像采集裝置可向數據處理模塊發送數據。

所述的數據處理模塊2由接收模塊Ⅰ9、圖像處理模塊10和發送模塊Ⅱ11組成，其中：接收模塊Ⅰ9：由通訊接口組成，并與圖像處理模塊10通訊連接，用于接收傳輸到此模塊的數據，傳給圖像處理模塊；圖像處理模塊10：由中央處理器組成，并與發送模塊Ⅱ11通訊連接，用于處理接收到的圖片數據，判斷玉米株心的位置，將結果輸出至發送模塊；發送模塊Ⅱ11：由通訊接口組成，并與接收模塊Ⅱ12和數據云存儲中心15通訊連接，用于數據處理模塊向輸出模塊和區塊鏈云存儲系統發送數據信息。