[发明专利]一种基于图像识别的植株株高检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及植株生长状态监测技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的植 株株高检测方法及系统。

背景技术

中国作为农业大国，各种农作物种植范围非常广大，同时，各种对农作物 进行改善的研究也层出不穷。为了确保农作物的生长状态，以便提供合理的照 顾，对农作物的实时监测十分重要，尤其是试验田中的试产农作物，更是需要 实时监测，获得详细数据以便作为实验依据。

目前，对农作物生长状态的监测，多是通过工作人员实地观察来实现，如 此，工作强度大，费时费力，工作效率难以提高。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于图像识别的植株株 高检测方法及系统。

本发明提出的一种基于图像识别的植株株高检测方法，包括以下步骤：

S1、设置高度参照标志；

S2、安装摄像装置，待检测植株及高度参照标志均位于摄像装置拍摄范围 内；

S3、预设距离高度映射集，距离高度映射集中包括多对参照映射对，每一 个参照映射对中包含一个距离值和一个与距离值相对应的植株高度值，距离值 为植株顶端与高度参照标志之间的距离；

S4、通过摄像装置获得拍摄图像，并从图像中提取植株顶端与高度参照标 志之间的图像距离；

S5、根据拍摄装置拍摄角度及图像缩放比率，由图像距离推断出实际距离 值；

S6、从距离高度映射集中调取与实际距离值相对应的植株高度值作为目标 高度值。

本发明提供的基于图像识别的植株株高检测方法，通过预设高度参照标志， 并通过拍摄图像获得植株与高度参照标志的相对距离，然后根据相对距离与实 际植株高度的映射关系，获得植株的实际高度。本发明自动化程度高，不需要 人工实地检测，可通过摄像装置远程监控植株的生长情况，劳动轻度低，监控 范围广。

优选地，步骤S6具体包括以下步骤：

S61、在距离高度映射集中搜索与实际距离值的差值不大于预设浮动值的距 离值作为目标距离值；

S62、调取目标距离值所在的参照映射对中的植株高度值作为目标高度值。

预设浮动值的设置，可保证每一个实际距离值均可找到相对应的距离值， 从而通过参照映射对，获得植株高度值。预设浮动值越小，越有利于提高计算 精度。

优选地，步骤S61中的预设浮动值小于或等于10mm。

优选地，步骤S61中的预设浮动值为零。

优选地，步骤S1中的高度参照标志由不少于一个高度基准点组成。多个高 度基准点的设置，有利于提高高度测量的精度。

优选地，任意两个高度基准点可通过颜色、长度或形状进行区分。

优选地，步骤S3中的距离值为植株顶端与最接近并高于植株顶端的高度基 准点之间的距离；步骤S4具体为：通过摄像装置获得拍摄图像，并从图像中提 取植株顶端与最接近并高于植株顶端的高度基准点之间的图像距离。

通过将植株顶端与最接近并高于植株顶端的高度基准点之间的距离定义为 距离值，距离值作为判断植株高度的基础。这种距离值的获取方式，可避免由 于高度基准点被植株遮盖时导致的不可用性，又可以避免植株较矮时由于距离 高度基准点的距离较大，从而放大误差。

本发明提出的一种基于图像识别的植株株高检测系统，包括：高度参照标 志、拍摄装置、图像处理模块、映射数据库和数据处理模块；

高度参照标志包括不少于一个高度基准点；

拍摄装置用于拍摄待检测植株顶端与高度基准点之间的相对位置；

图像处理模块与拍摄装置连接，其根据拍摄图像，提取待检测植株顶端与 最接近并高于植株顶端的高度基准点之间图像距离；

映射数据库内部预设有距离高度映射集，距离高度映射集中包括多对参照 映射对，每一个参照映射对中包含一个距离值和一个与距离值相对应的植株高 度值，距离值为植株顶端与高度参照标志之间的距离；

数据处理模块分别与图像处理模块和映射数据库连接，其根据图像距离推 断实际距离值，并从距离高度映射集中调取对应实际距离值的植株高度值作为 目标高度值。

优选地，还包括显示模块，显示模块与数据处理模块连接，并用于显示目 标高度值。