一种果树冠层器官图像拼接方法技术

本发明专利技术公开了一种果树冠层器官图像拼接方法，包括如下步骤：A以PMD摄像机摄取果树不同生长期冠层器官的系列强度图像，同时以彩色摄像机获取果树冠层器官系列彩色图像；B分别将强度图像、彩色图像的相邻图像配准；C分别将强度图像、彩色图像的相邻图像重叠区域融合；D分别拼接得到强度图像拼接效果图和彩色图像拼接效果图；E以强度图像拼接效果图和彩色图像拼接效果图指导果树生产。本发明专利技术的方法适合于果树年生长期的冠层器官图像拼接，且算法的鲁棒性、实时性及拼接精度均能满足冠层三维重建工作的要求，对提升剪枝、疏花、测产、采摘等果园管理的信息化水平具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业信息化领域，具体涉及一种果树冠层器官图像拼接方法。
技术介绍
果树年生长期（annual grouth cycle）是指在一年内随着气候变化，果树表现出一定规律性的生命活动全过程。关键性阶段包括：休眠期、疏花期、成熟期等。如何构建年生长期中不同生长阶段的具有颜色特征的冠层三维形态一直是果树信息化的研究重点，其可视化研究对于提升剪枝、疏花、测产、采摘等关键环节的智能化管理具有重要意义。目前，国内外用于构建果树冠层三维形态的手段主要有三种：一是立体视觉技术，使用时易受室外非结构光的影响；二是激光扫描仪，虽然能够较大程度克服上述因素，但存在获取信息速度较慢，数据冗余的弊端；三是三维数字化仪，但该设备对外界环境条件要求苛刻，且无法获取冠层各个器官的颜色信息量。PMD(Photonic Mixer Device)摄像机是基于ToF（Time of Flight）技术的三维成像设备，以40fps的高速帧速获取被测物体的深度点云信息，但该设备分辨率较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种果树冠层器官图像拼接方法，包括如下步骤：A以PMD摄像机摄取果树不同生长期冠层器官的系列强度图像，同时以彩色摄像机获取果树冠层器官系列彩色图像，并分别选出强度图像、彩色图像的相邻图像；B分别将强度图像、彩色图像的相邻图像配准；C分别将强度图像、彩色图像的相邻图像重叠区域融合；D分别拼接得到强度图像拼接效果图和彩色图像拼接效果图；E以强度图像拼接效果图和彩色图像拼接效果图指导果树生产。

【技术特征摘要】
1.一种果树冠层器官图像拼接方法，包括如下步骤：
A以PMD摄像机摄取果树不同生长期冠层器官的系列强度图
像，同时以彩色摄像机获取果树冠层器官系列彩色图像，并分别选出
强度图像、彩色图像的相邻图像；
B分别将强度图像、彩色图像的相邻图像配准；
C分别将强度图像、彩色图像的相邻图像重叠区域融合；
D分别拼接得到强度图像拼接效果图和彩色图像拼接效果图；
E以强度图像拼接效果图和彩色图像拼接效果图指导果树生产。
2.根据权利要求1所述的果树冠层器官图像拼接方法，其特征
在于，A所述生长期为果树休眠期、疏花期、成熟期中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的果树冠层器官图像拼接方法，其特征
在于，所述相邻图像为所示场景有30%（含）以上重叠区域的两幅图
像。
4.根据权利要求1所述的果树冠层器官图像拼接方法，其特征
在于，B所述配准，包括如下步骤：
B1将系列强度图像或系列彩色图像高斯滤波器G(λ)进行卷积
运算，构建初始高斯金字塔，对高斯组进行1/2的降采样运算，重复
此运算若干次，直至满足设定的阈值，以此获取高斯金字塔序列图像，
建立尺度空间；
B2利用DoG算子的主曲率特性描述特征点位置分布情况，得到
原始图像每个点的Hessian矩阵；
B3利用非极大值抑制找到图像中每个像素的3×3×3的立体邻
域内的局部响应极值，以此作为待选特征点，采用双线性插值运算精
确确定特征点位置；
B4利用直方图统计法，用以特征点尺度作为方差的高斯函数加
权特征采样点，获取图像各个像素点的梯度分布及关于特征方向的统

\t计直方图，生成其图像特征描述采用KD_Tree特征结构的BBF算法
实现待拼接图像对的特征点粗匹配；
B5采用RANSAC算法对特征点对进行提纯，消除误匹配点对。
5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，马晓丹，张丽娇，冯娟，周薇，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11