基于计算机视觉的作物需水信息检测新方法技术

基于计算机视觉的作物需水信息检测新方法，用于智能节水灌溉。该作物需水信息检测系统由大小适当的已知尺寸的黑色参照物、图像采集设备、图像采集卡和计算机组成。它能实现非接触、高精度、快捷测量作物茎杆或者果实的尺寸，从而得到作物需水信息。把已知尺寸的参照物放置在待测的作物茎杆或者果实附近，通过图像采集设备拍得图像，对图像进行中值滤波去噪声，阈值分割出参照物和待测物，再分别计算它们对应的像素数量，两者的像素数量比等同于它们的真实尺寸比，这样就可以得到作物茎杆或者果实的尺寸，从而得到作物需水信息，控制灌溉系统，达到节水灌溉的目的，预期节水率为３０％，可带来明显的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及节水灌溉领域和传感器测控技术，特别是涉及一种基于计算机视觉技术检测作物茎杆和果实微尺寸变化的智能节水灌溉的检测方法。
技术介绍
目前的灌溉系统都是以土壤的湿度、环境的温度等参数作为灌溉系统的控制参数，不是直接参数，因此控制精度低，带来的问题是对灌溉水资源造成了很大的浪费。针对上述问题，提出基于物理方法的非破坏性的植物水分精密检测技术，实现闭环控制灌溉系统，对提高我国水资源的利用效率具有非常重要的意义。我国已有研究人员在20世纪九十年代初期，就应用LVDT-5型(差动变压器式)位移传感器对玉米、柑桔等进行测量，分别取得了15.6％和21.4％的节水效果。但LVDT是用于机械制造领域工业计量中，测量分辨率和精度可以满足要求，但测量力、体积和抗环境干扰能力等指标，却无法满足对植物测量的实际要求。我国果树林业工作者用外径千分尺测量柑桔尺寸，在生长期中，当发现果实尺寸不增加，就对果树及时灌水，这种方法费时费力。最近，以色列希伯莱大学的科学家也在应用微米级叶片厚度传感器对西红柿的灌溉系统进行了试验，取得了节水率35％、增产40％的效果，但是目前还没有达到实用化的程度。当前，国外也有学者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机视觉技术的非接触和利用参考物来测量作物茎杆尺寸和果实大小的新方法，用于检测作物需水信息，起到节水灌溉的技术，检测系统由大小适当的参考物、图像采集设备、图像采集卡和计算机组成；其特征在于：计算机视觉非接触测量作物茎杆和果实，通过把参照物放置在待测的作物茎杆和果实附近解决了计算机视觉测量中烦杂的标定问题，通过相应的图像处理算法得到作物茎杆尺寸和果实大小，从而得到作物需水信息，从而控制灌溉系统，达到节水灌溉的目的。

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉技术的非接触和利用参考物来测量作物茎杆尺寸和果实大小的新方法，用于检测作物需水信息，起到节水灌溉的技术，检测系统由大小适当的参考物、图像采集设备、图像采集卡和计算机组成；其特征在于计算机视觉非接触测量作物茎杆和果实，通过把参照物放置在待测的作物茎杆和果实附近解决了计算机视觉测量中烦杂的标定问题，通过相应的图像处理算法得到作物茎杆尺寸和果实大小，从而得到作物需水信息，从而控制灌溉系统，达到节水灌溉的目的。2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的非接触和利用参考物来测量作物茎杆尺寸和果实大小的新方法，其特征是，通过以下步骤对其作进一步的限定(1)中值滤波去除噪声采用3×3窗口的中值滤波对采集的图像进行滤波去除噪声，提高测量精度；(2)阈值的自动确定用求极值的方法确定分割图像的阈值，即先求得图像的直方图函数，再计算其一阶导函数和...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐贵力，谷銮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]