【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业或油料作物生产领域，特别涉及一种葵花籽的无损测产方法、装置、介质和设备。
技术介绍
1、随着我国智慧农业的推进，向日葵种植规模与采收机械化程度逐渐提高，实时获取葵花籽收获产量并准确绘制葵花籽实时产量分布图是向日葵产业智慧化发展的主要方向之一。
2、目前，获取葵花籽实时收获产量的主要方法是应用冲量式传感器，由冲击力信号进而换算出葵花籽粒的流量。现有的葵花籽冲量式测产方式，精度易受机械振动、田间地况、传感器安装角度、籽粒含水率、含杂率、籽粒流量稳定性等影响，且需要进行多次校准才能保证籽粒流量检测的准确性，最重要的是在产量获取过程中会造成葵花籽粒一定程度的机械损伤，极大地影响了葵花籽的售卖价格和贮藏时间。
3、因此，亟需一种方法能够实现葵花籽的无损测产。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种葵花籽的无损测产方法、装置、介质和设备，该方法能够实现葵花籽的无损测产。
2、本专利技术采用下述技术方案：
3、本专利技术提供了一种葵花籽的无损测产方法，包括：
4、实时获取粮仓内的葵花籽粒堆的三维图像，分别对每一时刻的三维图像进行杂质识别，得到对应时刻下粮仓内的杂质体积；
5、根据葵花籽粒堆特征点在三维图像中的坐标和几何关系，确定对应时刻下葵花籽粒堆的底面积和葵花籽粒堆的高度；
6、从开始时刻到当前时刻，对底面积和高度的乘积减去杂质体积，进行时间积分，得到当前时刻葵花籽粒堆的总
7、将当前时刻葵花籽粒堆的总体积和上一时刻葵花籽粒堆的总体积的差值，确定为当前单位时间内葵花籽的产量。
8、优选地，粮仓正上方设置深度相机；实时获取粮仓内的葵花籽粒堆的三维图像，具体包括：
9、控制深度相机以预设频率采集粮仓内葵花籽粒堆的初始三维图像；
10、对每一个时刻采集的初始三维图像进行清洗和特征提取，得到每一时刻下粮仓内的葵花籽粒堆的三维图像。
11、优选地，分别对每一时刻的三维图像进行杂质识别，得到对应时刻下粮仓内的杂质体积，具体包括：
12、针对任一时刻的三维图像，将三维图像输入预先训练好的卷积神经网络中，确定粮仓内的杂质在三维图像上的位置；
13、根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积。
14、优选地，根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积，包括：
15、根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，对三维图像进行图像分割，得到三维图像中杂质的杂质轮廓；
16、根据杂质轮廓，确定杂质的轮廓底面积；
17、将三维图像信息中的杂质的深度信息作为杂质的厚度；
18、将杂质的轮廓底面积和厚度的乘积，确定为杂质体积。
19、优选地，根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积，具体包括：
20、对三维图像进行图像分割，得到三维图像中杂质的杂质轮廓；
21、根据杂质轮廓，确定杂质的轮廓底面积；
22、将深度图像采样周期作为杂质的厚度；
23、将杂质的轮廓底面积和厚度的乘积，确定为杂质的体积。
24、优选地，葵花籽粒堆的总体积的计算公式为：
25、
26、其中，vkm为m时刻葵花籽粒堆的总体积，sk(t)为葵花籽粒堆底面积随时间的变化，hk(t)为葵花籽粒堆高度随时间的变化，vz(t)为葵花籽粒堆杂质体积随时间的变化，tstart为开始时刻，tm为m时刻。
27、优选地，葵花籽含杂率为杂质体积与单位时间内葵花籽的产量的比值。
28、本专利技术提供了一种葵花籽的无损测产装置，包括：
29、获取模块，用于实时获取粮仓内的葵花籽粒堆的三维图像，分别对每一时刻的三维图像进行杂质识别，得到对应时刻下粮仓内的杂质体积；
30、第一确定模块，用于根据葵花籽粒堆特征点在三维图像中的坐标和几何关系，确定对应时刻下葵花籽粒堆的底面积和葵花籽粒堆的高度；
31、计算模块，用于从开始时刻到当前时刻，对底面积和高度的乘积减去杂质体积，进行时间积分，得到当前时刻葵花籽粒堆的总体积；开始时刻葵花籽粒堆的总体积为零；
32、第二确定模块，用于将当前时刻葵花籽粒堆的总体积和上一时刻葵花籽粒堆的总体积的差值，确定为当前单位时间内葵花籽的产量。
33、本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述一种葵花籽的无损测产方法。
34、本专利技术提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述一种葵花籽的无损测产方法。
35、本专利技术采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
36、三维图像可以体现出粮仓内葵花籽及其杂质的精确三维形状和尺寸，有助于精确识别葵花籽体积和杂质体积，实时获取葵花籽粒堆的三维图像信息能够及时发现粮仓内的杂质分布情况并发出预警；从开始时刻到当前时刻，对底面积和高度的乘积减去杂质体积，进行时间积分，得到当前时刻葵花籽粒堆的总体积，通过时间积分的方法能够精确计算从开始时刻到当前时刻葵花籽粒堆的总体积，对底面积和高度的乘积减去杂质体积考虑了葵花籽粒堆体积随时间的变化以及杂质对体积的影响，简单瞬时测量更加准确；将当前时刻葵花籽粒堆的总体积减去上一时刻葵花籽粒堆的总体积，确定为当前单位时间内葵花籽的产量，该方法能够实现葵花籽的无损测产。
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1.一种葵花籽的无损测产方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，粮仓正上方设置深度相机；实时获取粮仓内的葵花籽粒堆的三维图像，具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对每一时刻的三维图像进行杂质识别，得到对应时刻下粮仓内的杂质体积，具体包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积，包括：
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积，具体包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，葵花籽粒堆的总体积的计算公式为：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，葵花籽含杂率为杂质体积与单位时间内葵花籽的产量的比值。
8.一种葵花籽的无损测产装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项的方法。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括
...【技术特征摘要】
1.一种葵花籽的无损测产方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，粮仓正上方设置深度相机；实时获取粮仓内的葵花籽粒堆的三维图像，具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对每一时刻的三维图像进行杂质识别，得到对应时刻下粮仓内的杂质体积，具体包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积，包括：
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据粮仓内的杂质在三维图像上的位置，确定粮仓内的杂质体积，具体包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，郁志宏，宗哲英，苏强，张春慧，班泽宇，李浩冉，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：
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