[發明專利]一種花卉種類識別方法及系統

在審

• 申請號: 202010773803.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN112116598A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 王志彬;王開義;王曉鋒;潘守慧;劉忠強;韓焱云
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06K9/62;G06T5/50;G06T7/90
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 鄭朝然

1.一種花卉種類識別方法，其特征在于，包括：

采集目標花卉的初始彩色圖像；

對所述初始彩色圖像進行分割，提取出所述初始彩色圖像中的花朵區域；

基于圖像增強算法，對所述花朵區域進行處理，獲取增強后的花朵區域；

對增強后的花朵區域進行歸一化處理，獲取歸一化后的花朵區域；

利用卷積網絡集成的方法，對歸一化后的花朵區域進行識別，獲取所述目標花卉的種類；

將所述目標花卉的種類的識別結果和所述初始彩色圖像上傳至花卉育種信息管理系統進行保存；

根據所述目標花卉的種類的識別結果，在所述花卉育種信息管理系統中查找相關的育種材料、育種信息，并與所述初始彩色圖像進行關聯。

2.根據權利要求1所述的花卉種類識別方法，其特征在于，所述對所述初始彩色圖像進行分割，具體通過GrabCut的圖像分割方法實現，具體步驟如下：

S11，對所述初始彩色圖像Img₁手工標記出包含花朵在內的最大矩形區域，形成第一彩色圖像Img_1-1；

S12，在所述第一彩色圖像Img_1-1中，手工標識花朵所在位置和背景所在位置，并將其設定為GrabCut算法的初始值；

S13，利用GrabCut算法對所述初始彩色圖像Img₁進行分割，形成第二彩色圖像Img_1-2；

S14，若所述第二彩色圖像Img_1-2中已不包含背景區域，即無背景區域可標識，則所述第二彩色圖像Img_1-2即為分割出的花朵區域Img₂；

反之，則將所述第二彩色圖像Img_1-2代替所述第一彩色圖像Img_1-1，重復S12至S14，直到最終獲得的所述第二彩色圖像Img_1-2中已不包含背景區域，將最終獲得的所述第二彩色圖像Img_1-2作為分割出的花朵區域Img₂。

3.根據權利要求1所述的花卉種類識別方法，其特征在于，所述基于圖像增強算法，對所述花朵區域進行處理，具體通過基于引導濾波的圖像增強方法實現，具體步驟如下：

S21，將分割出的花朵區域Img₂從RGB顏色空間轉換到CIEL^*a^*b^*顏色空間；

S22，利用亮度分布特征計算出細節圖像的增強權重w，計算公式如下：

其中，和分別是亮度空間L^*內所有像素亮度值的最大值和平均值，δ為固定常數；

S23，利用引導濾波算法對分割后的花朵區域Img₂進行平滑，將其分為細節圖像d和基礎圖像q；

S24，將加權后的細節圖像與基礎圖像進行融合，融合公式如下：

Img₂＝w×d+q，

實現對分割后的花朵區域Img₂的增強，得到增強后的花朵區域Img₃。

4.根據權利要求1所述的花卉種類識別方法，其特征在于，所述對增強后的花朵區域進行歸一化處理，獲取歸一化后的花朵區域，具體步驟如下：

S31，對增強后的花朵區域Img₃，利用雙線性插值方法將其歸一化成m×n大小的圖像，形成第三彩色圖像Img_3-1，其中m、n分別為歸一化后圖像的寬度和高度，其單位為像素；

S32，將所述第三彩色圖像Img_3-1轉換成TFRecord格式的彩色圖像，形成歸一化后的彩色圖像Img₄。