[發(fā)明專利]一種基于不同邊緣類型交點的蔬果植株側(cè)枝點識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011154805.3
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112270708A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁喜鳳;花瑞;余文勝;趙力勤;謝文兵;王永維
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/194;G06T7/136;G06T7/13;G06T5/30;G06T5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種基于不同邊緣類型交點的蔬果植株側(cè)枝點識別方法，其特征在于，步驟如下：

S1：獲取待識別的蔬果植株根莖部位彩色圖像I；

S2：對彩色圖像I進(jìn)行背景分割，提取出整株的蔬果枝葉，并對提取的圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖像C；

S3：對二值化圖像C進(jìn)行橫縱邊緣的提取，分別形成與二值化圖像C尺寸相同的縱邊緣圖像C₂、橫邊緣圖像C₃和上下邊緣標(biāo)記圖像C_u；

所述縱邊緣圖像C₂中的像素值取值為：

若C(x,y)＝C(x+1,y)，則C₂(x,y)＝0，表示(x,y)不是縱向邊緣點

若C(x,y)-C(x+1,y)≠0，則C₂(x,y)＝1，表示(x,y)是縱向邊緣點

所述橫邊緣圖像C₃和上下邊緣標(biāo)記圖像C_u中的像素值取值為：

若C(x,y)＝C(x,y+1)，則C₃(x,y)＝0,C_u(x,y)＝0，表示(x,y)不是橫向邊緣點

若C(x,y)-C(x,y+1)0，則C₃(x,y)＝1,C_u(x,y)＝1，表示(x,y)是橫向下邊緣點

若C(x,y)-C(x,y+1)＜0，則C₃(x,y+1)＝1,C_u(x,y+1)＝2，表示(x,y+1)是橫向上邊緣點

其中：C(x,y)、C₂(x,y)、C₃(x,y)、C_u(x,y)分別表示圖像C、C₂、C₃、C_u中坐標(biāo)(x,y)位置的像素值；

S4：對得到的縱邊緣圖像C₂和橫邊緣圖像C₃分別進(jìn)行開運算，去除圖像中離散的點和不屬于枝條的邊緣，得到僅保留枝條邊緣的縱向枝條邊緣圖像C₄和橫向枝條邊緣圖像C₅；

S5：基于上下邊緣標(biāo)記圖像C_u，利用蔬果植株邊緣排序算法對植株的橫向枝條邊緣進(jìn)行類別判斷，將圖像C₅中的每條橫向枝條邊緣按照判斷結(jié)果標(biāo)記為上邊緣或下邊緣；

S6：基于縱向枝條邊緣圖像C₄和橫向枝條邊緣圖像C₅，將橫縱邊緣進(jìn)行整合和交點判斷，得到記錄橫縱邊緣交點的圖像C₆；

S7：將圖像C₆中的所有交點進(jìn)行兩兩測距，通過設(shè)置最大距離閾值剔除非側(cè)枝點，得到每一根橫向枝條對應(yīng)的一組分叉點；再根據(jù)一組分叉點中兩個交點所靠近或是依附的橫向枝條邊緣類別，來判斷交點是上邊緣點還是下邊緣點，最終識別到每一根橫向枝條側(cè)枝點的上邊緣點和下邊緣點。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于不同邊緣類型交點的蔬果植株側(cè)枝點識別方法，其特征在于，所述S1中，蔬果植株根莖部位彩色圖像I應(yīng)在光照條件下，于蔬果植株斜下方使用雙目相機斜向上拍攝植株的根莖而獲得。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于不同邊緣類型交點的蔬果植株側(cè)枝點識別方法，其特征在于，所述S2中，得到二值化圖像C的具體方法如下：

以彩色圖像I中的藍(lán)色分量為基礎(chǔ)，對彩色圖像I進(jìn)行背景分割，提取出整株的蔬果枝葉圖像，并對提取的圖像進(jìn)行灰度化后采用閾值法進(jìn)行二值化處理。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于邊緣類型交點的蔬果植株側(cè)枝點識別方法，其特征在于，所述S5中，利用蔬果植株邊緣排序算法對植株的橫向枝條邊緣進(jìn)行類別判斷的具體方法如下：按序遍歷圖像C₅中的所有橫向枝條邊緣，對于每一條橫向枝條邊緣，基于圖像C_u統(tǒng)計其包含的所有邊緣點中屬于橫向上邊緣點和橫向下邊緣點的個數(shù)，若橫向上邊緣點個數(shù)多于橫向下邊緣點的個數(shù)，則將該橫向枝條邊緣標(biāo)記為上邊緣，否則將該橫向枝條邊緣標(biāo)記為下邊緣。