一种行走式树上果实连续计数方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种行走式树上果实连续计数方法及装置，所述方法包括步骤：根据果树高度和果园行距确定双目图像获取模块间的间距、双目图像获取模块的高度以及同步行走滚轮行进速度，按照所确定间距和高度设定双目图像获取模块的位置；B、按照所确定同步行走滚轮行进速度移动双目图像获取模块，并且，C、利用双目图像获取模块按照相对两侧方向、相同水平高度位置处同时拍摄果树图像；D、对获取的双侧果树图像进行图像处理与果实计数；E、行进至下一果树继续进行拍摄、图像处理和果实计数。利用本发明专利技术的树上果实连续计数方法及装置，能够实现树上果实的连续、准确计数。

A walking fruit counting method and device

【技术实现步骤摘要】
一种行走式树上果实连续计数方法及装置
本专利技术属于农业自动化技术，特别是涉及到农业自动化中的智能图像处理和识别技术。
技术介绍
随着人们生活水平的持续提高，水果在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，另一方面，中国又是果品生产大国，因此国内的水果消耗量和生产量均位于世界前列。庞大的水果消耗量要求规模化的水果种植，但目前很多果园管理水平却相对落后，较多受到人工管理水平与自然气候的制约，因此每年果品产量存在很大的不稳定性，并进一步造成市场供应和果农收入的波动。如果种植户能够在水果，例如苹果的生长过程中通过一些相对简单的方法对苹果产量进行估测，并根据预估产量及时调整生产管理与销售策略，可有效节省生产资料投入，并提高种植户收入，达到经济与生态效益的双赢。目前与产量预测相关的方法主要有三种：第一种是利用遥感技术，通过影像光谱信息分析NVDI等参数，预测大面积范围的农作物产量；第二种是通过专业生化检测设备，检测农作物生理指标、生长环境等与产量相关的因子，并分析生化因子与产量间的关系，建立产量估测模型；第三种是获取成熟期果树图像，利用图像识别技术进行果实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行走式树上果实连续计数方法，包括步骤：/nA、根据果树高度和果园行距确定双目图像获取模块间的间距、双目图像获取模块的高度以及同步行走滚轮行进速度，按照所确定间距和高度设定双目图像获取模块的位置；/nB、按照所确定同步行走滚轮行进速度移动双目图像获取模块，并且，/nC、利用双目图像获取模块按照相对两侧方向、相同水平高度位置处同时拍摄果树图像；/nD、对获取的双侧果树图像进行图像处理与果实计数；/nE、行进至下一果树继续进行拍摄、图像处理和果实计数。/n

【技术特征摘要】
1.一种行走式树上果实连续计数方法，包括步骤：
A、根据果树高度和果园行距确定双目图像获取模块间的间距、双目图像获取模块的高度以及同步行走滚轮行进速度，按照所确定间距和高度设定双目图像获取模块的位置；
B、按照所确定同步行走滚轮行进速度移动双目图像获取模块，并且，
C、利用双目图像获取模块按照相对两侧方向、相同水平高度位置处同时拍摄果树图像；
D、对获取的双侧果树图像进行图像处理与果实计数；
E、行进至下一果树继续进行拍摄、图像处理和果实计数。


2.根据权利要求1中所述的行走式树上果实连续计数方法，其特征在于，所述对获取的双侧果树图像进行图像处理包括以下步骤：
D11、特征提取：根据果实的颜色特征提取用于在所述图像中区分果实和树体的像素分割阈值；
D12、图像分割：根据所述像素分割阈值对所述果树图像进行二值化处理，得到表征果实和树体的二值化图像；
D13、去噪处理：对所述二值化图像进行噪声去除处理；
D14、圆拟合分析：根据果实的形状特征将噪声去除后的图像进行圆拟合。


3.根据权利要求2中所述的行走式树上果实连续计数方法，其特征在于，所述特征提取步骤包括：
D111、随机选择预定数量的果树，获取每棵果树的果树图像，在所述果树图像中绘制一条从图像左侧到右侧的水平线；
D112、接受用户输入，确定用户标示的所述水平线所经过的果实中心点；
D113、计算出果树图像中所有用户标示点处的红绿色比值和亮度值，并统计出各标示点中，所计算红绿色比值和亮度值的各自最大值与最小值，在所述红绿色比值和亮度值的各自最大值与最小值之间选择阈值；
D114、将所述阈值作为图像中区分果实和树体的像素分割阈值。


4.根据权利要求2中所述的行走式树上果实连续计数方法，其特征在于，所述去噪处理步骤包括：
D131、对于图像分割后的二值化图像中的一个以上白斑分别统计各白斑大小；
D132、对于尺寸小于预定阈值的白斑，进行形态学滤波，对所述白斑进行腐蚀运算，与黑色背景合并。


5.根据权利要求2中所述的行走式树上果实连续计数方法，其特征在于，所述圆拟合分析包括以下步骤：
D141、通过边缘检测算法在经过去噪处理后的二值化图像中提取所有果实的果实边缘线；
D142、选择任一果实边缘线，选择所述果实边缘线的一点为边缘曲率计算起点；
D143、沿所述果实边缘线以固定步长进行连续采样，计算每个采样点的曲率；
D144、判断采样点的曲率是否满足预设边缘条件，如不满足，则返回步骤D142，重新选择起始点进行曲率计算，如满足，则执行步骤D145；
D145、将所述果实边缘线拟合生成圆，获取生成的拟合圆的半径和圆心；
D146、判断任意两个拟合生成圆的圆心和半径误差是否在误差阈值范围内，如果不是，则生成两个圆，如果是，则将所述两个拟合生成圆合并为一个圆。


6.根据权利要求5中所述的行走式树上果实连续计数方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱建平，吴文斌，查燕，史云，段玉林，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11