[發明專利]一種植物病害區域檢測方法

在審

• 申請號: 202010813077.6
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111968087A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張建華;翟治芬;王東杰;袁雪;張帆
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業信息研究所;農業農村部規劃設計研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06K9/62
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李文清

本發明提供一種植物病害區域檢測方法，該方法包括：將預處理后的彩色圖像、預處理后的深度圖像和預處理后的近紅外圖像輸入到第一病害檢測網絡模塊、第二病害檢測網絡模塊和第三病害檢測網絡模塊中，獲取彩色特征、深度特征和近紅外特征，然后輸入到植物病害特征融合模型中，獲取融合后的病害特征；提取融合后的多層特征圖，并用預選框進行分類與定位，獲得置信度最高的預選框作為最終的檢測結果。本發明實施例提供一種植物病害區域檢測方法，可實現植物病斑區域的準確定位和快速檢測，對植物病害的防治具有重要意義。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種植物病害區域檢測方法。

背景技術

及時準確的病害防治是確保植物生產安全、提高植物產量和質量的根本保證，而防治的關鍵是能夠及時準確地檢測植物病害。植物病害的種類繁多且存在變化，同一種病害不同的時期、不同的環境下表現出來的癥狀可能不同，而且植物葉片上的病害區域具有面積小、不規則、分布不均等特點，同時病斑還存在部分遮擋或者重疊情況。葉片的傾斜角不同，在采集圖像中像素點的數量、形狀和灰度值均各有差異，尤其是存在陰影的病害葉片，這個問題更加突出。

因此，如何快速準確地檢測植物病害區域成為了植物病害防治的一個難題，對此，亟需一種植物病害區域檢測方法。

發明內容

本發明實施例提供一種植物病害區域檢測方法，用以解決現有技術中植物病害葉片檢測魯棒性低的缺陷，實現植物葉片病害區域的快速定位和檢測。

本發明實施例提供一種植物病害區域檢測方法，包括：

獲取植物病害葉片預處理后的彩色圖像、預處理后的深度圖像和預處理后的近紅外圖像；

將預處理后的彩色圖像輸入到第一病害檢測網絡模塊中，獲取彩色特征，將預處理后的深度圖像輸入到第二病害檢測網絡模塊中，獲取深度特征，將預處理后的近紅外圖像輸入到第三病害檢測網絡模塊中，獲取近紅外特征，其中，所述第一病害檢測網絡模塊是以彩色圖像為樣本、彩色特征為標簽進行訓練得到，所述第二病害檢測網絡模塊是以深度圖像為樣本、深度特征為標簽進行訓練得到，所述第三病害檢測網絡模塊是以近紅外圖像為樣本、近紅外特征為標簽進行訓練得到；

將所述彩色特征、所述深度特征和所述近紅外特征輸入到植物病害特征融合模型中，獲取融合后的病害特征；

對融合后的病害特征進行卷積和池化操作，獲取輸出特征；

將所述輸出特征輸入多特征層提取模型中，獲取多層特征圖，所述多特征層提取模型以輸出特征為樣本、以多層特征圖為標簽進行訓練得到；

對所述多層特征圖中的每一特征點生成若干個預選框，對于任一特征點，將所述任一特征點的任一預選框與所述多層特征圖進行卷積運算，獲取第一卷積特征和第二卷積特征；

對所述第一卷積特征進行分類處理，判斷所述任一預選框中是否有病害以及病害類型，并對所述第二卷積特征進行邊框回歸處理，獲取病害位置；

計算所述多層特征圖中每一預選框的置信度，將置信度低于預設閾值的預選框進行合并，重復該過程，直至所有預選框的置信度大于所述預設閾值，將置信度最高的預選框作為最終的病害檢測區域。

根據本發明一個實施例的植物病害區域檢測方法，所述第一病害檢測網絡模塊按照由上至下的連接順序依次包括：第一彩色圖像處理層、第二彩色圖像處理層、第三彩色圖像處理層、第一彩色圖像特征圖提取層、第四彩色圖像處理層、第五彩色圖像處理層和第二彩色圖像特征圖提取層，所述第一彩色圖像特征圖提取層的輸入還包括所述第一彩色圖像處理層的輸出結果，所述第二彩色圖像特征圖提取層的輸入還包括所述第一彩色圖像處理層的輸出結果；