通过机器视觉方式获取红掌病害的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过机器视觉方式获取红掌病害的方法，该方法包括以下步骤：利用摄像机采取原始彩色图像、对摄像机采集的原始彩色图像进行YCbCr处理、对得到的图像使用RGB空间和YCbCr空间快速提取红掌病害。本发明专利技术所具有的优点是：能够对红掌病害进行快速获取、快速识别。

【技术实现步骤摘要】

本 专利技术涉及农业
，尤其是涉及ー种。
技术介绍
红掌是国内外十分流行的名贵花卉之一。现今在全球热带花卉贸易中，红掌的销量仅次于兰花，名列第二。在我国，红掌以设施栽培为主。在温室环境栽培过程中，由于湿度变化和温室管理不当等原因造成红掌病害发生广泛且严重，严重制约着红掌产业的发展。传统的病害监控方式需要具备专业知识的人员，主观性强，且费カ费时，实时性差，无法有效指导施药操作人员进行精细对靶施药，不能从根本上解决红掌病虫害的严重问题。因此，运用自动控制技术和植物保护技术等建立病害信息获取及病情决策系统，既要有效地控制病虫害、保证农产品产量安全，又要做到及早发现病虫害发生和分布情况是非常有必要的。其对于减少农药喷洒量，降低农药对空气、水、土壌和农产品的污染，开发緑色环保型农业技术具有重要的理论与现实意义。为实现精细对靶施药，红掌病害特征提取和识别是整个系统的核心，直接关系到对靶的精度，影响施药量和农药节省率。而病害的识别和判断主要是利用计算机图像处理技术。基于机器视觉的病害获取技术发展较早，日本、美国均有，但病害检测方法耗时长，检测速度慢，并不能满足实时检测实时控制实时施药需要。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供ー种机器视觉方式获取红掌病害的方法，它具有能够对红掌病害进行快速获取、快速识别的特点。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是，该方法包括以下步骤A):利用摄像机采取原始彩色图像；B):对摄像机采集的原始彩色图像进行YCbCr处理；C):对步骤B)中得到的图像使用RGB空间和YCbCr空间快速提取红掌病害。 所述步骤B)中YCbCr处理的公式为Y = O. 299*R+0. 587*G+0. 114*BCb = -0. 1687*R-0. 3313*G+0. 5000*B+128Cr = 0.5000*R-0. 4187*G_0. 0813*B+128其中R、G、B分别为原始彩色图像RGB色彩通道灰度值。所述步骤C)中提取红掌病害的条件为R > 190&&G > 190&&B < 130&&cr_cb >30。本专利技术和现有技术相比所具有的优点是1、能够对红掌病害进行快速获取、快速识别。本专利技术的机器视觉方式获取红掌病害的方法中，RGB彩色空间可以从摄像机中直接获取，而YCbCr顔色空间由RGB彩色空间经过简单的数学变换即可得到，不需要复杂转换，算法实时性良好。2、不依赖于硬件平台，可以独立加载于任何施药平台上，操作简单可靠。本专利技术的机器视觉方式获取红掌病害的方法可以使用于温室大部分光照条件下，不用依据光照条件做任何改动即可直接使用，抗干扰能力强，效果稳定、可靠。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进ー步说明图I是本专利技术的实施例的红掌病害获取流程示意图。具体实施例方式以下所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不因此而限定本专利技术的保护范围。实施例见图I所示包括以下步骤A):利用摄像机采取原始彩色图像。温室环境下，植物病害受光照条件的影响，特征复杂多变，容易引起施药对靶的多判、误判。为了提高机器视觉对红掌病害提取的可靠性，本专利技术的实施例在温室里面随机选取ー垄作为对象，该垄地面包含水泥路面、黑泥土、枯枝等多种复杂背景及干扰信息。在该环境下，视觉系统提取叶片病害，进而计算出控制參数，控制各个电磁阀单独开闭，实现稳定快速对IE施药任务。为实现快速稳定提取红掌病害任务，采用监控摄像机视觉采集系统，用于采集病害信息。该视觉采集系统采用监控摄像机，摄像机采集模拟信号通过视频采集卡采集进入エ控机内，该视觉系统独立构建，不依赖于任何现有的硬件及软件平台，可以方便的搭建在现有硬件平台上工作。B):对摄像机采集的原始彩色图像进行YCbCr处理。对彩色原始图像进行YCbCr处理，得到YCbCr颜色空间图像。YcbCr公式为Y = O. 299*R+0. 587*G+0. 114*BCb = -0. 1687*R-0. 3313*G+0. 5000*B+128Cr = 0.5000*R-0. 4187*G_0. 0813*B+128其中R、G、B分别为原始彩色图像RGB色彩通道灰度值。C):对步骤B)中得到的图像使用RGB空间和YCbCr空间快速提取红掌病害。对于红掌病害图像研究发现，红掌病害顔色基本为黄色或者黄褐色，但仅仅使用RGB的顔色空间进行病害的提取，虽然提取算法更快，但由于光线变化很大，提取效果很不理想，所以采用RGB颜色空间同YCbCr颜色空间相结合的方法，能较快的提取植物病害信息，运算量也能保持在一个相对较低的水平。对于红掌植株来说，G色度分量值大于R分量和B分量；红掌花瓣R色的分量值大于G分量和B分量；其他比如水泥路面R色度分量值分别大于G色度分量和B色度分量。设定条件R > 190&&G > 190&&B < 130&&cr-cb > 30时，病害显示为黑色，其它显示为白色，即可去除复杂背景及干扰信息，红掌病害可完全提取出来。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通过机器视觉方式获取红掌病害的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 A):利用摄像机采取原始彩色图像； B):对摄像机采集的原始彩色图像进行YCbCr处理； C):对步骤B)中得到的图像使用RGB空间和YCbCr空间快速提取红掌病害。2.根据权利要求I所述的通过机器视觉方式获取红掌病害的方法，其特征在于所述步骤B)中YCbCr处理的公式为Y = O. 299*R+0. 587*G+0. 114*BCb = -0. 1687*...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张凯，耿长兴，朱友哲，张二鹏，
申请(专利权)人：苏州博田自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：