[發(fā)明專利]一種仁果多類別外部品質檢測方法和檢測裝置

在審

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• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112862796A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 李佳;呂程序;王飛云;張帥揚;李亞碩;毛文華;趙博;苑嚴偉
• 申請（專利權）人: 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/187;G06T7/62;G06T7/90;G06N3/08;G06N3/04;G06K9/46;G01N21/88
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司 11006
• 代理人: 張燕華;尚群

1.一種仁果多類別外部品質檢測方法，用于仁果檢測分級線，其特征在于，構建共享基礎網(wǎng)絡和多指標輸出網(wǎng)絡的樹形架構進行仁果多類別外部品質檢測，包括如下步驟：

S100、通過圖像采集裝置獲取仁果的柄端、萼端和胴部圖像；

S200、提取圖像有效區(qū)域，分別對提取的單個有效區(qū)域逐個進行空盤檢測；

S300、基于連通域判別果盤是否空盤，若是空盤，則繼續(xù)判別有效區(qū)域是否都識別完畢，若沒有全部識別完畢，則進行下一個單個有效區(qū)域的判別；若均識別完畢，則判斷是否停止檢測；

S400、若非空盤，則果盤有效區(qū)域進入樹形檢測網(wǎng)絡進行進一步的外部品質檢測計算；以及

S500、判斷是否繼續(xù)檢測，若停止檢測則終止程序；若繼續(xù)檢測，則重新執(zhí)行步驟S100-S500；

其中，所述樹形網(wǎng)絡包括基礎網(wǎng)絡和輸出網(wǎng)絡，所述基礎網(wǎng)絡通過經(jīng)典卷積計算獲得圖像特征表示；所述輸出網(wǎng)絡分為多個支路對仁果的傳送狀姿態(tài)和外部品質特征進行判別。

2.如權利要求1所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，步驟S400中對仁果的外部品質特征的檢測融合仁果的傳送姿態(tài)的判定結果輸出，并剔除判別為無效的結果。

3.如權利要求1或2所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，步驟S300中基于連通域判別果盤是否空盤進一步包括：

S301、將上方攝像頭采集的RGB圖像轉換為HSV圖像，使目標的顏色特征更加突出；

S302、按照HSV的顏色空間分布規(guī)律，以閾值T_min和T_max對圖像進行顏色分割從而獲得二值圖像；

S303、對所述二值圖像進行最大連通域面積計算，設定連通域面積與整個圖像面積占比為設定閾值T；以及

S304、若連通域面積與整個圖像面積占比超過所述設定閾值T，則判斷采集的圖像區(qū)域內存在仁果；若未達到所述設定閾值T，則判斷采集的圖像區(qū)域為空盤。

4.如權利要求3所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，步驟S400中，進一步包括對仁果的傳送姿態(tài)進行檢測判別，采集圖像的仁果傳送姿態(tài)包括果柄朝向攝像頭、果萼朝向攝像頭和胴體朝向攝像頭，輸入數(shù)據(jù)為包含單個仁果的有效區(qū)域彩色圖像，通過所述基礎網(wǎng)絡獲取仁果抽象特征后，所述輸出網(wǎng)絡的仁果傳送姿態(tài)檢測支路分別對應仁果的傳送姿態(tài)輸出仁果的傳送狀態(tài)。

5.如權利要求4所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，步驟S400中，仁果有多項外部品質評價指標，每個所述外部特征評價指標設置對應的特征類別數(shù)，并添加對應的特征判別支路網(wǎng)絡，所有的所述特征判別支路網(wǎng)絡共享所述基礎網(wǎng)絡。

6.如權利要求5所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，步驟S400中，所述外部品質評價指標分別為m類特征和n類特征，將傳送狀態(tài)判別支路網(wǎng)絡的第一層卷積權值共享給其他支路網(wǎng)絡，再對應添加卷積網(wǎng)絡層，構成對應的特征判別支路網(wǎng)絡，并對應輸出m類和n類特征類別數(shù)。

7.如權利要求6所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，所述外部品質評價指標為果形，所述基礎網(wǎng)絡共享權值特征，所述輸出網(wǎng)絡為果形檢測分支網(wǎng)絡，所述果形檢測分支網(wǎng)絡的輸入為抽取所述傳送姿態(tài)檢測支路的第一層卷積的計算結果作為分支輸入，重新進行構建支路網(wǎng)絡進行仁果的果形判別。

8.如權利要求6所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，所述外部品質評價指標為仁果雌雄，所述基礎網(wǎng)絡共享權值特征，所述輸出網(wǎng)絡為雌雄判別分支網(wǎng)絡，所述雌雄判別分支網(wǎng)絡的輸入為抽取姿態(tài)判別支路的第一層卷積的計算結果作為分支輸入，重新進行構建支路網(wǎng)絡進行仁果的雌雄判別。

9.如權利要求5所述的仁果多類別外部品質檢測方法，其特征在于，判斷仁果的傳送狀態(tài)是否滿足所述特征判別支路網(wǎng)絡的判別要求，若該仁果的傳送狀態(tài)滿足所述判別要求，則所述特征判別支路網(wǎng)絡的輸出結果為可信值；若該仁果的傳送狀態(tài)不滿足所述判別要求，則所述特征判別支路網(wǎng)絡的輸出結果無效。

10.一種仁果多類別外部品質檢測裝置，用于仁果檢測分級線，其特征在于，采用上述權利要求1-9中任意一項所述的仁果多類別外部品質檢測方法進行仁果檢測判別。