[发明专利]多目标检测的植物测量方法、系统、计算机设备及介质

权利要求书

1.一种多目标检测的植物测量方法，其特征在于，所述多目标检测的植物测量方法包括：

通过摄像头采集植物图像，并使用距离测量装置测量摄像头与植物间的距离信息；

通过无线局域网以无线传输的形式，将植物图像和距离信息实时发送至电脑终端；

电脑终端通过Tensorflow框架利用Faster RCNN目标检测算法对图像进行多目标检测识别，并将复杂背景下的植物、花和果实部分进行分割；

根据RGB三通道的像素矩阵分布特点进行二值化处理，对分割后图像中包含的检测对象进行轮廓提取；

通过最小值滤波算法消除图像背景中的噪音点干扰，增强检测对象轮廓；

计算检测对象的面积尺寸：对分割后的图像利用面积尺寸测量方法分别进行面积、高度和宽度信息的提取；

所述计算检测对象的面积尺寸的方法，包括：

(1)对每个分割后的图像，统计检测对象区域的像素点个数，再统计图像总的像素个数，两者的比值即为检测对象所占的面积比例；

(2)根据距离信息可以获得实际尺寸与图像尺寸的比例系数，将图像尺寸乘以该系数即可获得植物实际高度、宽度信息，植物的面积即为总面积乘以面积比例；

所述计算检测对象的面积尺寸的方法，包括：

针对R,G,B三通道像素矩阵，计算检测对象区域面积占总面积的比例系数，根据检测对象的类别不同，两个计算公式如下：

对于植物类别：

对于花、果实类别：

选择最大值作为检测对象区域的面积比例：

Area_percentage＝max(r_percentage,g_percentage,b_percentage)；

根据矩形框左上角和右下角的像素点坐标(x_min,y_min)和(x_max,y_max)，获得分割后的图像高度和宽度：

结合距离参数d，计算检测对象的实际高度、宽度及面积，计算过程如下：

其中，k表示根据距离d获得的实际尺寸与图像尺寸之间的比例系数。

2.如权利要求1所述的多目标检测的植物测量方法，其特征在于，所述摄像头与距离测量装置平行放置，在距离植物合适的距离范围内，摄像头正对植物拍摄图像，距离测量装置测量摄像头与植物间的距离d。

3.如权利要求1所述的多目标检测的植物测量方法，其特征在于，进行无线传输的无线局域网由路由器或手机热点的形式产生。

4.如权利要求1所述的多目标检测的植物测量方法，其特征在于，所述检测识别的目标类别包括植物、花、果实；

识别结果以矩形框的形式将相应类别的区域在图像中进行框选，且可以得到矩形框左上角和右下角的像素点坐标(x_min,y_min)和(x_max,y_max)，通过所述坐标将相应类别区域的图像从原图像中分割出来，单独运算处理。

5.如权利要求1所述的多目标检测的植物测量方法，其特征在于，对R,G,B三通道的像素矩阵分别进行二值化处理，包括：

将三通道像素矩阵提取出来为R,G,B，对每个矩阵中的像素值a(i,j)做如下二值化运算处理：

其中，a_threshold表示像素阈值，可根据试验效果在(0,255)内调整该值。