[發明專利]一種果實計數方法、裝置、設備及介質

在審

• 申請號: 202210089906.X
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114494757A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 閆政;何渝君;汪玉東;成正林;唐茂文;鄔明罡
• 申請（專利權）人: 瀚云科技有限公司
• 主分類號: G06V10/762
• 分類號: G06V10/762;G06T7/194;G06K9/62;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/04
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 高燕

本申請提供了一種果實計數方法、裝置、設備及介質，其中，該方法包括：獲取攝像機所捕獲的果園內的目標果樹對應的前景圖像；將所述前景圖像輸入至目標檢測模型中，以獲得對象檢測序；基于每個檢測對象的尺度信息，對所述前景圖像中的所有檢測對象進行聚類，獲得第一聚類簇和第二聚類簇；從第一聚類簇和第二聚類簇中確定目標聚類簇，并將所述目標聚類簇中包括的檢測對象的數量確定為所述目標果樹上的果實數量。本申請通過獲取目標圖像并對圖像中的檢測對象的尺度信息的進行檢測和聚類，根據不同果實之間的尺度差異，對前景圖像中的果實對象進行深度估計，以排除后排果樹對果實計數帶來的干擾。

技術領域

本申請涉及計算機視覺技術領域，具體而言，涉及一種果實計數方法、裝置、設備及介質。

背景技術

在農業生產技術領域中，對于農作物產量的精確統計是一項非常重要的工作。在農作物種植過程中，進行果實數量計數，進而預測農作物產量，對于指導工作人員進行果園管理，以及制定農作物種植策略和銷售策略具有重要的意義。

目前，農作物果實數量計數的方法分為三類：第一類是采用遙感手段，對遙感光譜對較大范圍區域內的柑橘產量進行分析；第二類是結合土壤、氣候等影響因子，對柑橘果樹建立生長模型，根據生長模型間接預測果實產量；第三類是直接獲取果樹掛果圖像，運用計算機視覺技術直接獲取柑橘果實數量。上述三類技術手段中，遙感技術適合大范圍區域內柑橘產量的總體估計，果樹生長模型需要運用農業專業知識進行構建和預測，這兩種方法均無法得到果園中果實的精確數量。

而通過計算機視覺計數，會由于攝像機視野問題，當攝像機對目標果樹進行拍攝時，為保證將目標果樹進行完整拍攝，往往將后排果樹的果實拍攝入畫面中。此時，后排果樹果實形成背景會對作為前景的目標果實的計數結果構成干擾，使得計算機視覺計數系統無法準確地對果樹的果實數量進行計算。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種果實計數方法、裝置、設備及介質，能夠通過對前景圖像中的檢測對象的尺度信息的檢測和聚類，解決了現有技術中存在的由于背景圖像的干擾無法對果實數量準確計數的問題，達到準確識別目標果樹上的果實數量的效果。

第一方面，本申請實施例提供了一種果實計數方法，所述方法包括：獲取攝像機所捕獲的果園內的目標果樹對應的前景圖像，其中，所述果園內種植有呈多行排列的多棵果樹，所述前景圖像包括目標果樹以及其他果樹，所述其他果樹所在的行與所述目標果樹所在的行不同；將所述前景圖像輸入至目標檢測模型中，以獲得對象檢測序列，所述對象檢測序列包括多個檢測項，每個檢測項對應所述前景圖像中的一檢測對象，每個檢測項包括所對應的檢測對象的尺度信息；基于每個檢測對象的尺度信息，對所述前景圖像中的所有檢測對象進行聚類，獲得第一聚類簇和第二聚類簇；從第一聚類簇和第二聚類簇中確定目標聚類簇，并將所述目標聚類簇中包括的檢測對象的數量確定為所述目標果樹上的果實數量。

可選地，在所述果園內布置有至少一條軌道，所述至少一條軌道與每行果樹平行布置，在每條軌道上布置有滑車，所述滑車能夠沿對應的軌道進行移動，所述攝像機被布置在滑車上，所述目標果樹為在所述攝像機的拍攝范圍內與所述攝像機所在的軌道距離最近的一行果樹中的一顆果樹，所述其他果樹為位于所述目標果樹后方的、其他行中的果樹。

可選地，所述尺度信息包括檢測對象在所述前景圖像中所占的圖像尺寸特征值，其中，基于每個檢測對象的尺度信息，對所述前景圖像中的所有檢測對象進行聚類，獲得第一聚類簇和第二聚類簇的步驟包括：識別出所述前景圖像中的所有檢測對象的最大圖像尺寸特征值；針對每個檢測對象，計算該檢測對象對應的圖像尺寸特征值與所述最大圖像尺寸特征值的比值；針對每個檢測對象，對該檢測對象對應的比值進行映射變換，以得到該檢測對象的增強特征值；按照所有檢測對象的增強特征值對所有檢測對象進行聚類，獲得第一聚類簇和第二聚類簇。