[發明專利]基于視覺縮放法判斷串型水果母枝干擾類型的方法

有效

• 申請號: 202110084999.2
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112818781B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王成琳;羅天洪;柳蘇純;王雅薇;羅陸鋒;熊俊濤
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/62;A01D91/04
• 代理公司: 重慶晶智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 50229
• 代理人: 李靖

1.一種基于視覺縮放法判斷串型水果母枝干擾類型的方法，其特征在于：

S100、首先通過單目CCD相機與雙目CCD相機的配合實現對母枝的預定位，其具體步驟為：

S101：采用單目CCD相機隨機獲取連同串型水果果實、葉子以及樹枝在內的多副彩色圖像；選取并劃分彩色圖像內的多個果實目標以及非果實目標，并分別提取果實目標以及非果實目標的紋理特征值與顏色特征值，作為正負樣本；

S102、采用支持向量機SVM對正負樣本進行訓練、生成多個弱分類器；然后采用AdaBoost算法構造強分類器，通過強分類器分割單目CCD相機獲取的彩色圖像，并將從圖像中識別到的果實目標單獨存儲成彩色圖像I₁；

S103、重復步驟S101～S102，分別得到識別樹枝與葉子的強分類器；然后分別在去除圖像I₁的原始彩色圖像中分割提取出樹枝與葉子，分別存儲成彩色圖像I₂和彩色圖像I₃；

S104、根據果實的分布位置將果串分為單果實果串、雙果實果串以及多果實果串，進而確定彩色圖像I₁中隨機分布的果實所屬的果串類型；

S105、根據步驟S104中所確定的果串類型進行母枝確定：

對于單果實果串，其與果實相連的樹枝即為母枝；

對于雙果實果串與多果實果串，首先在彩色圖像I₁中做果串的輪廓外切矩形上下底的中垂線，然后結合彩色圖像I₁與彩色圖像I₂進行融合分析，通過彩色圖像I₁的中垂線與彩色圖像I₂的樹枝相切情況確定果串的母枝；

S106、利用雙目CCD相機獲取果串母枝的雙目立體圖像，取雙目CCD相機左圖像中的母枝外接矩形幾何中心點作為特征匹配點，在右圖像中搜索與特征匹配點灰度值最接近且使歸一化互相關函數達到最大值的點，實現特征匹配，得到母枝的幾何中心點；最后計算母枝幾何中心點的空間坐標，實現對母枝的預定位，得到母枝的預定位圖像及預定位幾何中心點；

S200、采摘過程中，利用步驟S100中的方法，采用雙目視覺相機獲取采摘過程中母枝的實際定位圖像及實際定位幾何中心點；然后利用單目視覺縮放法，比較母枝的實際定位圖像與預定位圖像，確定母枝受干擾類型。

2.根據權利要求1所述的一種基于視覺縮放法判斷串型水果母枝干擾類型的方法，其特征在于：所述步驟S104中采用果串分類原則進行單果實果串、雙果實果串以及多果實果串的分類；

單果實果串：若一個果實的幾何中心與其他任何果實的幾何中心之間的歐式距離大于單個果實的平均直徑，則該果實為單果實果串；雙果實果串：若兩個相鄰果實幾何中心間的歐式距離小于這兩個果實的直徑和，則這兩個果實為一個雙果實果串；多果實果串：若兩個以上果實中，任意兩個果實幾何中心之間的歐式距離均小于兩個果實的直徑和，則該組果實為多果實果串。

3.根據權利要求2所述的一種基于視覺縮放法判斷串型水果母枝干擾類型的方法，其特征在于：所述步驟S105中通過彩色圖像I₁的中垂線與彩色圖像I₂的樹枝相切情況確定果串的母枝具體為：將果串的輪廓外切矩形上下底的中垂線繞該中垂線下方的點、向靠近樹枝的一側旋轉，與該中垂線最先相切的樹枝為該果串的母枝。