[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110017420.0
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112699901A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳琪
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江瑞奇信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06T7/60;G16Y30/00
• 代理公司: 北京哌智科創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11745
• 代理人: 曾倩瑩

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，包括掃描裝置(1)和設(shè)置于掃描裝置(1)頂部的物聯(lián)網(wǎng)控制模塊、識別模塊和處理模塊，其特征在于：所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊統(tǒng)一接收識別模塊和處理模塊的采集信息，所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊包括圖像質(zhì)量識別判斷單元、圖像處理單元、圖像編碼單元和用戶終端，所述圖像質(zhì)量識別判斷單元用于對上傳的所述植物圖像進行圖像質(zhì)量的識別判斷；所述圖像處理單元，用于當所述植物圖像的圖像質(zhì)量合格時，對上傳的所述植物圖像進行圖像處理，獲取包含有植物的分割圖像；

所述識別模塊包括預(yù)處理單元、特征提取單元和分類識別單元，所述預(yù)處理單元、特征提取單元和分類識別單元依次將提取后的信息通過處理模塊傳送至物聯(lián)網(wǎng)控制模塊，由物聯(lián)網(wǎng)控制模塊提供識別結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)處理單元用于將植物圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像；所述特征提取，用于提取上述圖像中的相對特征，構(gòu)成特征數(shù)據(jù)矩陣；所述分類識別，用于構(gòu)建基于深度學習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，該模型采用五層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中四層全連接層，最后一層為歸一層；通過訓練該模型，用于后續(xù)的植物識別。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述處理模塊進行的圖像處理包括圖像灰度化、二值化、去除噪聲和特征提取，所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊得到上述數(shù)據(jù)后，對比原先建立好的植物葉片圖像信息的數(shù)據(jù)庫，通過圖像檢索算法，對比采集到的圖像與數(shù)據(jù)庫中葉片圖像的相似度，從而識別出被識別植物葉片的種類。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊包括內(nèi)置RF前端的CPU主芯片，包括天線、匹配網(wǎng)絡(luò)、高通濾波器HPF、低通濾波器LPF、平衡網(wǎng)絡(luò)C13、L1、C3、接收端口RFI和發(fā)送端口RFO。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述處理模塊將識別模塊接受到的所述植物圖像進行解析，獲取采集到的植物圖像的基本信息，所述基本信息還包含所述植物圖像的亮度、對比度、清晰度和像素值，將獲取到的所述植物圖像的基本信息與預(yù)先存儲在物聯(lián)網(wǎng)控制模塊基本信息轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)值進行比對判斷，判斷獲取到的所述植物圖像的圖像質(zhì)量是否與所存儲的圖像匹配，若匹配，得出匹配值，當匹配值大于等于99％時，獲取植物信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述識別模塊需要采集的數(shù)據(jù)包括植物葉片的周長凹凸比、面積凹凸比、偏心率、形狀參數(shù)、圓形度、狹長度、矩形度以及周長長寬比等。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像編碼單元，用于對獲取到的包含有植物的分割圖像進行編碼，生成所述分割圖像內(nèi)所包含的植物的編碼向量參數(shù)和所述植物的各個部分的編碼向量參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述物聯(lián)網(wǎng)控制模塊還包括數(shù)據(jù)比對單元和種類反饋單元，所述數(shù)據(jù)比對單元用于將獲取到的植物的編碼向量參數(shù)和所述植物的各個部分的編碼向量參數(shù)與預(yù)先存儲的植物標準向量參數(shù)進行比對，最終確定出植物的種類的相關(guān)數(shù)據(jù)，所述種類反饋單元用于將確定出的植物種類反饋給用戶終端，并在所述用戶終端上進行顯示。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述掃描裝置(1)包括旋轉(zhuǎn)立柱(101)和安裝板(102)，所述安裝板(102)轉(zhuǎn)動安裝于立柱(101)頂端，所述識別模塊固定安裝于安裝板(102)上表面，所述立柱(101)底部固定安裝有底板(103)，所述底板(103)底面環(huán)形等距陣列有插桿(104)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物種類識別系統(tǒng)，其特征在于：所述立柱(101)呈伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述立柱(101)包括帶有內(nèi)螺紋空心管和螺紋連接于空心管內(nèi)的螺紋桿，所述螺紋桿表面螺紋連接有鎖緊螺母。