[發明專利]一種植物種類識別方法、系統、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111056314.X
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113837037A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 沈艷梅;宿棟棟;劉偉;闞宏偉
• 申請（專利權）人: 廣東浪潮智慧計算技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46;G06K9/62;G06N20/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊威

本申請公開了一種植物種類識別方法，所述物種類識別方法包括提取植物葉片圖像的葉片邊緣輪廓，并對所述葉片邊緣輪廓進行旋轉變換得到葉片輪廓圖像；其中，所有所述葉片輪廓圖像的輪廓傾斜角度相同；從所述葉片輪廓圖像中提取輪廓特征；其中，所述輪廓特征包括凸缺陷特征、輪廓形狀對稱性特征和輪廓形狀向量特征中的任一項或任幾項的組合；利用所述輪廓特征訓練植物葉片分類模型，以便利用訓練后的植物葉片分類模型執行植物種類識別操作，能夠提高識別植物類別的準確率。本申請還公開了一種植物種類識別系統、一種電子設備及一種存儲介質，具有以上有益效果。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種植物種類識別方法、系統、電子設備及存儲介質。

背景技術

隨著國家對生態文明建設的重視逐步提高，物種多樣性的保護工作也獲得越來越多的關注，植物多樣性的保護工作對于地球生態環境的穩定具有重要的意義。植物物種的識別是保護植物多樣性的基石，目前植物種類的識別主要依靠人為鑒別，據統計地球上約有55萬種植物，這對于人工鑒別植物物種和統計工作帶來了極大的挑戰，不僅耗時長、效率低下，而且植物品種繁多，有時候即使植物學家也很難準確地進行鑒別。

本領域通常使用計算機視覺和人工智能方法來鑒別植物物種，葉片輪廓特征在一定程度上都可以描述局部邊緣點信息，但是受葉片角度旋轉、尺度以及葉片局部區域邊緣形狀改變等因素，邊緣點形狀描述子的特征不變性變差，為葉片輪廓特征數據引入噪聲，導致植物葉片識別效果較差。

因此，如何提高識別植物類別的準確率是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種植物種類識別方法、系統、一種電子設備及一種存儲介質，能夠提高識別植物類別的準確率。

為解決上述技術問題，本申請提供一種植物種類識別方法，該植物種類識別方法包括：

提取植物葉片圖像的葉片邊緣輪廓，并對所述葉片邊緣輪廓進行旋轉變換得到葉片輪廓圖像；其中，所有所述葉片輪廓圖像的輪廓傾斜角度相同；

從葉片輪廓圖像中提取輪廓特征；其中，所述輪廓特征包括凸缺陷特征、輪廓形狀對稱性特征和輪廓形狀向量特征中的任一項或任幾項的組合；

利用所述輪廓特征訓練植物葉片分類模型，以便利用訓練后的植物葉片分類模型執行植物種類識別操作。

可選的，對所述葉片邊緣輪廓進行旋轉變換得到葉片輪廓圖像，包括：

將所述植物葉片圖像的顏色模型轉換為YIQ顏色模型，并對所述植物葉片圖像的Q通道圖像執行大津閾值法分割操作，得到二值化植物葉片圖像；

通過形態學閉運算對所述二值化植物葉片圖像進行處理得到第一備選圖像，對所述第一備選圖像進行距離變換和二值化處理得到第二備選圖像；

對所述第二備選圖像執行輪廓檢測操作，得到葉片邊緣點；

利用最小二乘法的直線擬合算法對所述葉片邊緣點進行處理得到目標直線；其中，所述目標直線為與所有所述葉片邊緣點距離最近的直線；

根據所述目標直線的斜率確定輪廓旋轉角度，并根據所述輪廓旋轉角度對所述葉片邊緣輪廓進行旋轉變換得到所述葉片輪廓圖像。

可選的，若所述輪廓特征包括凸缺陷特征，則從葉片輪廓圖像中提取輪廓特征，包括：

生成所述葉片輪廓圖像中的葉片邊緣輪廓的凸包，根據所述凸包的邊與所述葉片邊緣輪廓之間圍成的區域確定凸缺陷；

將所述凸缺陷的最遠點到所述凸包的邊的距離設置為目標距離；其中，所述凸缺陷的最遠點為距離所述凸包的邊距離最大的葉片輪廓點；