[发明专利]一种田间作物中心区域定位方法及系统

权利要求书

1.一种田间作物中心区域定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标作物的原始彩色图像；所述原始彩色图像为彩色相机垂直拍摄目标作物冠层，得到的目标作物的彩色图像；

对所述原始彩色图像进行处理，得到目标作物的原始灰度图像；所述原始灰度图像包括第一灰度图像和第二灰度图像；所述对所述原始彩色图像进行处理，得到目标作物的原始灰度图像，具体包括：提取所述原始彩色图像的每个像素点在RGB颜色空间的R分量、G分量和B分量；根据所述R分量、所述G分量和所述B分量确定所述原始彩色图像在HSV颜色空间中的S分量；根据所述S分量得到目标作物的第一灰度图像；采用所述R分量、所述G分量和所述B分量对所述原始彩色图像进行灰度化处理，获得目标作物的第二灰度图像；

对所述原始灰度图像进行二值化处理，得到目标作物的二值图像；所述二值图像包括第一二值图像和第二二值图像；

将所述第一二值图像和所述第二二值图像进行逻辑“与”运算，剔除背景噪声的干扰，生成第三二值图像；所述第三二值图像包括目标作物潜在的中心区域像素点；

对所述目标作物潜在的中心区域像素点进行聚类分析，得到目标作物中心区域像素点的聚类结果；

根据所述聚类结果确定目标作物中心区域范围，以获得目标作物的中心区域；所述根据所述聚类结果确定目标作物中心区域范围，以获得目标作物的中心区域，具体包括：分别对每一类所述中心区域像素点坐标进行统计，获得中心区域像素点在行坐标方向的最大值X_max、列坐标方向的最大值Y_max和行坐标方向的最小值X_min、列坐标方向的最小值Y_min；根据行坐标方向的最大值X_max和行坐标方向的最小值X_min，采用公式X_length＝X_max-X_min确定中心区域像素点在行坐标方向的长度X_length；根据列坐标方向的最大值Y_max和列坐标方向的最小值Y_min，采用公式Y_length＝Y_max-Y_min确定中心区域像素点在列坐标方向的长度Y_length；利用行坐标方向的最小值X_min、列坐标方向的最小值Y_min、行坐标方向的最大值X_max、列坐标方向的最大值Y_max、中心区域像素点在行坐标方向的长度X_length和中心区域像素点在列坐标方向的长度Y_length绘制矩形框；所述矩形框为每一株目标作物的中心区域；

根据所述目标作物的中心区域进行田间机械化作业、作物表型监测和农机导航。

2.根据权利要求1所述的田间作物中心区域定位方法，其特征在于，所述根据所述R分量、所述G分量和所述B分量确定所述原始彩色图像在HSV颜色空间中的S分量，具体包括：

确定所述R分量的灰度值、所述G分量的灰度值和所述B分量的灰度值；

根据所述R分量的灰度值、所述G分量的灰度值和所述B分量的灰度值，得到HSV颜色空间中每个像素点的S分量。

3.根据权利要求2所述的田间作物中心区域定位方法，其特征在于，所述采用所述R分量、所述G分量和所述B分量对所述原始彩色图像进行灰度化处理，获得目标作物的第二灰度图像，具体包括：

采用所述R分量的灰度值、所述G分量的灰度值和所述B分量的灰度值对所述原始彩色图像进行灰度化处理，获得目标作物的第二灰度图像。

4.根据权利要求1所述的田间作物中心区域定位方法，其特征在于，所述对所述原始灰度图像进行二值化处理，得到目标作物的二值图像，具体包括：

获取预设分割阈值；

采用所述预设分割阈值对所述第一灰度图像进行分割处理，获得目标作物的第一二值图像；

利用最大类间方差法确定所述第二灰度图像的转换阈值；

根据所述转换阈值对所述第二灰度图像进行转换，得到目标作物的第二二值图像。