一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统和分级方法技术方案

本发明专利技术公开一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统，包括箱体、设置于箱体内的成像组件以及图像处理模块，图像处理模块对成像组件获取的图片进行运算和处理，成像组件包括设置于箱体侧面的第一摄像头和设置于箱体顶面的第二摄像头，图像处理模块分别与第一摄像头和第二摄像头通信连接。本发明专利技术蔬菜嫁接用苗检测分级系统自动化程度高，作业高效，检测准确度高。本发明专利技术还公开一种菜嫁接用苗检测分级方法，采用骨架线提取方法，精准确定茎杆部分，测得的株高、茎粗数据准确；先将幼苗的叶片区域进行分界后再进行椭圆拟合法计算，相对于最小外接矩形算法或直接采用椭圆拟合法的误差小，测得的子叶宽度数据准确。

【技术实现步骤摘要】
一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统和分级方法
本专利技术涉及农业工程
，具体涉及一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统和分级方法。
技术介绍
蔬菜作为我国重要的经济作物之一，在我国农业产业发展和结构调整中具有重要的战略地位与作用，但由于蔬菜培育过程中其抗病能力和抗虫能力偏弱，因此在蔬菜种植过程中如何抵御病虫害成为蔬菜推广种植的重点。而嫁接技术利用蔬菜砧木较强的根系，可以很好地提高作物的抗病抗虫能力，提升抗逆性能，改善作物品质。然而，现阶段大部分蔬菜嫁接机器均采用人工选苗的方式供苗，这种现状严重阻碍了嫁接用苗机械化发展水平，制约了机械化嫁接技术的推广与应用。为逐步提高蔬菜嫁接的机械化水平，育苗工厂开始大规模培育和提供满足嫁接要求的标准幼苗。在实际农业生产中，目前尚未有完善的蔬菜嫁接用苗品质等级划分标准，育苗工厂标准苗的筛选主要还是依靠人工，具有劳动强度大、作业效率低等缺点，严重制约了蔬菜嫁接机械化、自动化、产业化的发展。因此，亟需一种作业高效、检测精确度高的蔬菜嫁接用苗检测分级系统。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种作业高效、检测精准的蔬菜嫁接用苗检测分级系统。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统，包括箱体、设置于箱体内的成像组件以及图像处理模块，图像处理模块对成像组件获取的图片进行运算和处理，成像组件包括设置于箱体侧面的第一摄像头和设置于箱体顶面的第二摄像头，图像处理模块分别与第一摄像头和第二摄像头通信连接。在本专利技术的一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统中，还包括采用电机驱动的带式传送机，箱体固定于带式传送机的机架上，箱体对应带式传送机的传送带位置设有入口和出口。进一步的，还包括PLC控制模块和光电传感器，光电传感器安装于带式传送机的机架上，光电传感器位于箱体内，光电传感器用于检测幼苗在传送带的位置，第一摄像头、第二摄像头、光电传感器和电机分别与PLC控制模块通信连接。更进一步的，光电传感器为漫反射型。在本专利技术的一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统中，箱体内设有用于照明的光源。进一步的，箱体为长方体形状，光源包括四个设置于箱体侧棱处的第一LED灯带和四个设置于箱体顶面边缘的第二LED灯带；第一LED灯带的各灯珠水平朝向箱体的纵向中轴线；第二LED灯带的灯珠朝向对应的箱体的横向中轴线。在本专利技术的一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统中，箱体的内表面为黑色。本专利技术还提供一种蔬菜嫁接用苗分级方法，包括以下步骤，S1、第一摄像头和第二摄像头分别采集各幼苗的侧面图片和顶部图片；S2、图像处理模块对步骤S1得到对应幼苗的侧面图片和顶部图片进行处理，其中，对于侧面图片的处理：采用图像形态学处理办法过滤侧面图片的子叶部分，再用骨架线提取方法提取侧面图片中过滤掉子叶部分的剩余部分，获取剩余部分的骨架的起点和端点，再筛选子叶与茎杆的连接部分剔除掉剩余部分中非茎杆部分的骨架线，从而获取幼苗的茎杆骨架线，通过幼苗的茎杆骨架线得到幼苗的株高和茎粗；对于顶部图片的处理：采用椭圆拟合法模拟叶片形状，得出幼苗的子叶宽度；S3、采用K-Means聚类分析方法确定幼苗的分级标准，将各幼苗株高、茎粗和子叶宽度与幼苗的分级标准进行比对、分级。在本专利技术的一种蔬菜嫁接用苗分级方法中，步骤S2中根据顶部图片划分出两片子叶的叶尖区域，并提取叶尖区域中心点，两个叶尖区域中心点的连线的中点为对称点，再计算顶部图片中幼苗叶片区域的中心点，以对称点和叶片区域的中心点做直线得到分界线，以分界线为界将幼苗叶片区域分为两片独立的子叶，最后以两片子叶各自的中心点为圆心进行椭圆拟合法模拟叶片形状，得出幼苗的子叶宽度。在本专利技术的一种蔬菜嫁接用苗分级方法中，步骤S1得到茎杆骨架线后，采用最小外接矩形算法计算幼苗的株高和茎粗。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术蔬菜嫁接用苗检测分级系统利用成像组件和图像处理模块，实现对蔬菜嫁接用幼苗形态特征指标的检测，并根据检测的结果筛选出满足机械化嫁接要求的标准幼苗，自动化程度高，作业高效；采用第一摄像头和第二摄像头针对性地采集对应的图片，获取相关参数，检测准确度高，促进蔬菜嫁接用苗规模化、标准化、产业化发展，同时也有助于机械嫁接的推广，对蔬菜嫁接用苗的品质分级、标准化生产具有重要意义。本专利技术蔬菜嫁接用苗分级方法采用骨架线提取方法，精准确定茎杆部分，测得的株高、茎粗数据准确；先将幼苗的叶片区域进行分界后再进行椭圆拟合法计算，相对于最小外接矩形算法或直接采用椭圆拟合法的误差小，测得的子叶宽度数据准确。附图说明图1为具体实施方式中的蔬菜嫁接用苗检测分级系统结构示意图。图2为具体实施方式中的箱体结构示意图。图3为具体实施方式中的通信连接示意图。图4为具体实施方式中的顶部图片处理过程示意图。图中：10、箱体；20、图像处理模块；301、第一摄像头；302、第二摄像头；401、电机；402、机架；403、传送带；50、PLC控制模块；60、光电传感器；701、第一LED灯带；702、第二LED灯带。具体实施方式下面详细描述本专利技术的具体实施方式，具体实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图像处理模块20为现有技术，最基础的为单片机，通过将图像处理方法编辑为算法语言实现对应的功能为现有技术，可依托于手机或者计算机等载体同样为现有技术，在此不再赘述。如图1-3所示，图2省略箱体10的侧板，本具体实施方式提供一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统，包括箱体10、设置于箱体10内的成像组件以及图像处理模块20，图像处理模块20对成像组件获取的图片进行运算和处理，成像组件包括设置于箱体10侧面的第一摄像头301(MV-EM510C型)和设置于箱体10顶面的第二摄像头302(MV-EM510C型)，图像处理模块20分别与第一摄像头301和第二摄像头302通信连接，还包括采用电机401驱动的带式传送机，箱体10固定于带式传送机的机架402上，箱体10对应带式传送机的传送带403位置设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，包括箱体、设置于所述箱体内的成像组件以及图像处理模块，所述图像处理模块对所述成像组件获取的图片进行运算和处理，所述成像组件包括设置于所述箱体侧面的第一摄像头和设置于所述箱体顶面的第二摄像头，所述图像处理模块分别与所述第一摄像头和所述第二摄像头通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，包括箱体、设置于所述箱体内的成像组件以及图像处理模块，所述图像处理模块对所述成像组件获取的图片进行运算和处理，所述成像组件包括设置于所述箱体侧面的第一摄像头和设置于所述箱体顶面的第二摄像头，所述图像处理模块分别与所述第一摄像头和所述第二摄像头通信连接。2.根据权利要求1所述的蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，还包括采用电机驱动的带式传送机，所述箱体固定于所述带式传送机的机架上，所述箱体对应所述带式传送机的传送带位置设有入口和出口。3.根据权利要求2所述的蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，还包括PLC控制模块和光电传感器，所述光电传感器安装于所述带式传送机的机架上，所述光电传感器位于所述箱体内，所述光电传感器用于检测幼苗在所述传送带的位置，所述第一摄像头、第二摄像头、光电传感器和电机分别与所述PLC控制模块通信连接。4.根据权利要求3所述的蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，所述光电传感器为漫反射型。5.根据权利要求1所述的蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，所述箱体内设有用于照明的光源。6.根据权利要求5所述的蔬菜嫁接用苗检测分级系统，其特征在于，所述箱体为长方体形状，所述光源包括四个设置于所述箱体侧棱处的第一LED灯带和四个设置于所述箱体顶面边缘的第二LED灯带；所述第一LED灯带的各灯珠水平朝向所述箱体的纵向中轴线；所述第二LED灯带的灯珠朝向对应的所述箱体的横向中轴线。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：马稚昱，韦鸿钰，朱立学，褚璇，黄江华，刘楚涛，汤文琪，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东,44