一种育苗系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种育苗系统及方法，育苗系统包括：图像采集单元、光源检测单元和信息处理单元；图像采集单元，与信息处理单元通信连接，用于采集目标树苗的目标图像，并将所采集的目标图像发送至信息处理单元；光源检测单元，与信息处理单元通信连接，用于检测目标光源的目标光源方向，并将目标光源方向发送至信息处理单元；信息处理单元，用于接收图像采集单元所发送的目标图像、以及光源检测单元所发送的光源方向，并根据目标图像和目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行目标树苗的枝干矫正。应用本育苗系统提供的方案进行育苗时，能够解决树苗因向光性而导致生长弯曲的问题，提高了林业育苗的经济效益。

A Seedling Raising System and Method

The embodiment of the present invention provides a seedling raising system and method, which includes: image acquisition unit, light source detection unit and information processing unit; image acquisition unit, which communicates with information processing unit, is used to collect target image of target tree seedlings and transmit the collected target image to information processing unit; light source detection unit, which communicates with information processing unit. The target light source direction is detected and transmitted to the information processing unit; the information processing unit receives the target image transmitted by the image acquisition unit and the light source direction transmitted by the light source detection unit, and determines the branch to be corrected of the target tree seedling according to the target image and the direction of the target light source, so as to be corrected according to the determined branch. Orthogonal branches were used to correct the branches of the target seedlings. When using the scheme provided by this seedling raising system to raise seedlings, it can solve the problem of growth bending caused by phototropism of seedlings, and improve the economic benefits of forestry seedling raising.

【技术实现步骤摘要】
一种育苗系统及方法
本专利技术涉及育苗技术、图像处理
，特别涉及一种育苗系统及方法。
技术介绍
通常，植物在生长过程中会呈现出向光性的特点，向光性属于向性的一种，是指植物的生长器官因为受单方向光照射而引起生长弯曲的现象。对于盆栽植物而言，可以通过旋转花盆来改善向光性导致的生长弯曲的现象。然而，对于林业育苗应用而言，树苗通常是直接栽种在土地上，而非栽种在花盆内，因而无法通过旋转花盆的方式来解决向光性导致的树苗生长弯曲的问题。但是，对于林业育苗应用而言，弯曲树苗的经济价值将会大大降低，因此亟需一种育苗方案以解决树苗因向光性而导致生长弯曲的问题，以便提高林业育苗的经济效益。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种育苗系统及方法，以解决树苗因向光性而导致生长弯曲的问题，以便提高林业育苗的经济效益。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种育苗系统，所述育苗系统包括：图像采集单元、光源检测单元和信息处理单元；其中，所述图像采集单元，与所述信息处理单元通信连接，用于采集目标树苗的目标图像，并将所采集的目标图像发送至所述信息处理单元；所述光源检测单元，与所述信息处理单元通信连接，用于检测目标光源的目标光源方向，并将所述目标光源方向发送至所述信息处理单元；所述信息处理单元，用于接收所述图像采集单元所发送的目标图像、以及所述光源检测单元所发送的光源方向，并根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行所述目标树苗的枝干矫正。优选地，所述信息处理单元，具体用于：基于图像的对比度将所述目标图像划分为光照区域和非光照区域；利用边缘检测与提取算法提取所述非光照区域内的各个枝干图像区域；将处于非光照区域的各个枝干图像区域对应的枝干确定为待矫正枝干。优选地，所述信息处理单元，具体用于：对所述目标图像进行预处理，得到所述目标图像的灰度图像，利用图像增强算法对所述灰度图像进行图像增强处理，利用阈值分割算法将增强处理后的灰度图像划分为光照区域和非光照区域。优选地，所述育苗系统还包括多个机械臂，每一机械臂用于夹持所述目标树苗的一个预设枝干；所述信息处理单元，还用于向夹持所确定的待矫正枝干的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后移动所夹持的枝干。优选地，所述信息处理单元，具体用于：计算所述相互遮挡枝干与所述目标光源方向的矫正夹角；向夹持矫正夹角最小的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后根据所述矫正夹角进行移动。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种育苗方法，应用于如上所述的育苗系统，所述育苗方法包括：图像采集单元采集目标树苗的目标图像，并将所采集的目标图像发送至所述信息处理单元；光源检测单元检测目标光源的目标光源方向，并将所述目标光源方向发送至所述信息处理单元；信息处理单元接收所述图像采集单元所发送的目标图像、以及所述光源检测单元所发送的光源方向，并根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行所述目标树苗的枝干矫正。优选地，所述信息处理单元按照以下方式确定目标树苗的待矫正枝干：基于图像的对比度将所述目标图像划分为光照区域和非光照区域；利用边缘检测与提取算法提取所述非光照区域内的各个枝干图像区域；将处于非光照区域的各个枝干图像区域对应的枝干确定为待矫正枝干。优选地，所述信息处理单元按照以下方式划分光照区域和非光照区域：对所述目标图像进行预处理，得到所述目标图像的灰度图像，利用图像增强算法对所述灰度图像进行图像增强处理，利用阈值分割算法将增强处理后的灰度图像划分为光照区域和非光照区域。优选地，所述育苗系统还包括多个机械臂，每一机械臂用于夹持所述目标树苗的一个预设枝干，在所述根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干的步骤之后，所述育苗方法还包括：所述信息处理单元向夹持所确定的待矫正枝干的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后移动所夹持的枝干。优选地，所述信息处理单元向夹持所确定的待矫正枝干的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后移动所夹持的枝干的步骤，包括：所述信息处理单元计算所述相互遮挡枝干与所述目标光源方向的矫正夹角；向夹持矫正夹角最小的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后根据所述矫正夹角进行移动。本专利技术实施例提供的一种育苗系统及方法，在林业育苗过程中，可以利用图像采集单元采集目标树苗的目标图像，利用光源检测单元检测目标光源的目标光源方向，然后将所采集的目标图像和目标光源方向发送至信息处理单元；然后由信息处理单元根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行所述目标树苗的枝干矫正。可以看出，在树苗生长过程中，通过对树苗的待矫正枝干的不断矫正，能够解决树苗因向光性而导致生长弯曲的问题，提高了林业育苗的经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种育苗系统的架构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种育苗系统的架构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种育苗方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种育苗方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决树苗因向光性而导致生长弯曲的问题，以及提高林业育苗的经济效益，本专利技术实施例提供了以下育苗系统及方法，下面首先对本专利技术实施例提供的育苗系统进行介绍。如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种育苗系统的架构示意图，所述育苗系统包括：图像采集单元10、光源检测单元20和信息处理单元30。其中，所述图像采集单元10，与所述信息处理单元30通信连接，用于采集目标树苗的目标图像，并将所采集的目标图像发送至所述信息处理单元30。具体地，这里提及的图像采集单元可以摄像头，需要说明的是，这里的图像采集单元可以按照预设频率进行图像采集，并将所采集的目标图像发送至信息处理单元。所述光源检测单元20，与所述信息处理单元30通信连接，用于检测目标光源的目标光源方向，并将所述目标光源方向发送至所述信息处理单元30。具体地，这里提及的光源检测单元，可以是利用光敏电阻搭建而成的光源检测电路，本领域内的技术人员可以根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。所述信息处理单元30，用于接收所述图像采集单元10所发送的目标图像、以及所述光源检测单元20所发送的光源方向，并根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行所述目标树苗的枝干矫正。一种实现方式中，所述信息处理单元30，具体用于：基于图像的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种育苗系统，其特征在于，所述育苗系统包括：图像采集单元、光源检测单元和信息处理单元；其中，所述图像采集单元，与所述信息处理单元通信连接，用于采集目标树苗的目标图像，并将所采集的目标图像发送至所述信息处理单元；所述光源检测单元，与所述信息处理单元通信连接，用于检测目标光源的目标光源方向，并将所述目标光源方向发送至所述信息处理单元；所述信息处理单元，用于接收所述图像采集单元所发送的目标图像、以及所述光源检测单元所发送的光源方向，并根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行所述目标树苗的枝干矫正。

【技术特征摘要】
1.一种育苗系统，其特征在于，所述育苗系统包括：图像采集单元、光源检测单元和信息处理单元；其中，所述图像采集单元，与所述信息处理单元通信连接，用于采集目标树苗的目标图像，并将所采集的目标图像发送至所述信息处理单元；所述光源检测单元，与所述信息处理单元通信连接，用于检测目标光源的目标光源方向，并将所述目标光源方向发送至所述信息处理单元；所述信息处理单元，用于接收所述图像采集单元所发送的目标图像、以及所述光源检测单元所发送的光源方向，并根据所述目标图像和所述目标光源方向确定目标树苗的待矫正枝干，以便根据所确定的待矫正枝干进行所述目标树苗的枝干矫正。2.根据权利要求1所述的育苗系统，其特征在于，所述信息处理单元，具体用于：基于图像的对比度将所述目标图像划分为光照区域和非光照区域；利用边缘检测与提取算法提取所述非光照区域内的各个枝干图像区域；将处于非光照区域的各个枝干图像区域对应的枝干确定为待矫正枝干。3.根据权利要求2所述的育苗系统，其特征在于，所述信息处理单元，具体用于：对所述目标图像进行预处理，得到所述目标图像的灰度图像，利用图像增强算法对所述灰度图像进行图像增强处理，利用阈值分割算法将增强处理后的灰度图像划分为光照区域和非光照区域。4.根据权利要求2所述的育苗系统，其特征在于，所述育苗系统还包括多个机械臂，每一机械臂用于夹持所述目标树苗的一个预设枝干；所述信息处理单元，还用于向夹持所确定的待矫正枝干的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后移动所夹持的枝干。5.根据权利要求4所述的育苗系统，其特征在于，所述信息处理单元，具体用于：计算所述相互遮挡枝干与所述目标光源方向的矫正夹角；向夹持矫正夹角最小的目标机械臂发送枝干矫正指令，以便所述机械臂在接收到所述枝干矫正指令后根据所述矫正夹角进行移动。6.一种育苗方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的育苗系统，所述育苗方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，刘冬勤，李英，
申请(专利权)人：李杨，刘冬勤，李英，
类型：发明
国别省市：安徽,34