[发明专利]一种行走式树上果实连续计数方法及装置

权利要求书

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，所述判断采样点的曲率是否满足预设边缘条件为：

所述采样点的曲率绝对值小于最大曲率且大于最小曲率，其中所述最大曲率和最小曲率根据统计该类果实的曲率分布预定置信度的边界范围所确定；

所述采样点的曲率与相邻采样点的曲率之差的绝对值小于曲率最大容差，其中所述曲率最大容差根据统计该类果实的相邻点曲率差的概率分布所确定；

满足以上两个条件的采样点数目大于预设数目。

7.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，所述果实计数包括以下步骤：

D21、根据双目视觉的方式，对双目图像获取模块获得的果实坐标进行三维空间中的坐标确定；

D22、根据双目图像获取模块的相对位置，将三维空间中的果实划分为两侧各自的果实；

D23、分别统计所述两侧各自的果实并求和，得到整株果实数目。