[发明专利]一种行走式树上果实连续计数方法及装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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计数进而达到产量估测的目的。相比于第一和第二种方法，第三种方法具有图像易获取、使用成本低、操作简单等优势，已成为发明的特点，例如如下所列举。

发明专利——一种枇杷果实识别方法(申请号/专利号：201910537538.9)公开了一种基于目标果实检测数据库与样本图像，对十四层卷积神经网络进行训练得到的检测模型对检测图像进行检测，来识别检测图像中枇杷果实的方法。

发明专利——一种基于RGB-D的树上果实快速识别定位方法(申请号/专利号：201610137746.6)公开了一种基于RGB-D的树上果实快速识别定位方法，利用RGB-D传感器获得坐标对应的深度与颜色信息的特点，自最近点开始进行深度球面的逐层切割，叶片及树枝的切割结果分别为非闭合曲线、直径较小的闭合曲线，予以去除；将剩余的果实闭合曲线生成深度和颜色点云的三维轮廓，从而完成成熟果实的识别与定位。

发明专利——一种果实识别方法及系统(申请号/专利号：201910506940.0)通过对待测图像的预处理，获取包括若干目标果实的初始轮廓图像；通过几何形态学方法对初始轮廓进行筛选，获取目标轮廓图像；通过迭代随机圆变换方法对所述目标轮廓图像进行处理，获取每一目标果实的圆心与半径及其在待测图像中的位置，即使目标果实间相互存在遮挡或者目标果实被叶片遮挡的情况下，也能准确有效的识别出目标果实。

但是，目前已有的果实计数方法多侧重于如何将果实从背景中剔除、如何解决遮挡等问题，但在实际应用中快速、连续对同一片果园不同果树上的果实进行计数已成为提高计数效率、增强准确率的关键。因此急需解决的问题如下：

1)由于果树生长的多方向性，单从一侧获取果树的图像，导致对单株果树产量估测存在较大误差；如分阶段从两侧获取图像，一方面效率低下，另一方面两次获取图像的中心点不一致易造成较多的重复识别或漏识别，数学处理上也较为复杂；

2)由于果树生长一般按一定的行距和株距规分布，若不能连续计数，既会影响效率，也因为果树间重叠和遗漏而影响准确性。

发明内容