[發明專利]一種基于物聯網的植物種類識別系統

在審

• 申請號: 202110017420.0
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112699901A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 吳琪
• 申請（專利權）人: 鎮江瑞奇信息技術有限公司
• 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: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 曾倩瑩

本發明公開了一種基于物聯網的植物種類識別系統，包括：物聯網控制模塊、識別模塊和處理模塊，所述物聯網控制模塊統一接收識別模塊和處理模塊的采集信息，所述物聯網控制模塊包括圖像質量識別判斷單元、圖像處理單元、圖像編碼單元和用戶終端，所述圖像質量識別判斷單元用于對上傳的所述植物圖像進行圖像質量的識別判斷；圖像處理單元用于當所述植物圖像的圖像質量合格時，獲取包含有植物的分割圖像，取代基礎運算方法，提高識別速度，利用圖像質量識別判斷單元、圖像處理單元、圖像編碼單元配合使用，提高采集信息的精準度，利用數據對比單元，直接對采集的相關信息做比對，快速得出采集信息的精準數據。

技術領域

本發明屬于植物種類識別技術領域，具體涉及一種基于物聯網的植物種類識別系統。

背景技術

在外出時，經常會看到很漂亮的花朵、雄偉的樹木或者其他感興趣的植物，于是會停下來觀賞拍照，可在欣賞的同時，卻很少有人知道這到底是什么植物，這樣難免會造成遺憾。現在隨著科技水平的不斷發展，近年來圖像信息提取、特征匹配、機器學習、數據挖掘和圖像搜索等方面的技術都有了很大程度的提高。于是可以利用這些技術，幫助用戶實現植物種類的快速判別，并同時給出這種植物的詳細信息，用戶只要用手機傳一張照片，通過系統上傳至云端進行比較，根據返回數據便可以對該植物有一個更全面的了解。

目前，也存在較多對于植物種類的識別算法和系統，這些識別算法和系統基本是基于對圖像局部區域進行搜索和分割，然后對局部圖像進行比對分析，對植物種類匹配，實現對植物種類的識別，但是這些算法和系統識別速度較慢，識別失誤率較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于物聯網的植物種類識別系統，以解決上述背景技術中提出目前這些識別算法和系統基本是基于對圖像局部區域進行搜索和分割，然后對局部圖像進行比對分析，對植物種類匹配，實現對植物種類的識別，但是這些算法和系統識別速度較慢，識別失誤率較大的問題。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于物聯網的植物種類識別系統，包括：掃描裝置和設置于掃描裝置頂部的物聯網控制模塊、識別模塊和處理模塊，所述物聯網控制模塊統一接收識別模塊和處理模塊的采集信息，所述物聯網控制模塊包括圖像質量識別判斷單元、圖像處理單元、圖像編碼單元和用戶終端，所述圖像質量識別判斷單元用于對上傳的所述植物圖像進行圖像質量的識別判斷；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處理單元、特征提取單元和分類識別單元，所述預處理單元、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網控制模塊，由物聯網控制模塊提供識別結果。

優選的，所述預處理單元用于將植物圖像轉換為二值圖像；所述特征提取，用于提取上述圖像中的相對特征，構成特征數據矩陣；所述分類識別，用于構建基于深度學習的神經網絡模型，該模型采用五層BP神經網絡，其中四層全連接層，最后一層為歸一層；通過訓練該模型，用于后續的植物識別。

優選的，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，所述物聯網控制模塊得到上述數據后，對比原先建立好的植物葉片圖像信息的數據庫，通過圖像檢索算法，對比采集到的圖像與數據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。

優選的，所述物聯網控制模塊包括內置RF前端的CPU主芯片，包括天線、匹配網絡、高通濾波器HPF、低通濾波器LPF、平衡網絡C13、L1、C3、接收端口RFI和發送端口RFO。

優選的，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先存儲在物聯網控制模塊基本信息轉化的數據值進行比對判斷，判斷獲取到的所述植物圖像的圖像質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。