一种基于图像分析的植物性状检测方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115131667A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202210861518.9(22)申请日2022.07.20(71)申请人中国农业科学院蔬菜花卉研究所地址100000北京市海淀区中关村南大街12号(72)发明人付深造韩冀皖任君杨坤(74)专利代理机构武汉红观专利代理事务所(普通合伙)42247专利代理师管先翠(51)Int.Cl.G06V20/10(2022.01)G06V10/32(2022.01)G06V10/764(2022.01)G06V10/44(2022.01)G06V10/75(2022.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于图像分析的植物性状检测方法及系统(57)摘要本发明公开一种基于图像分析的植物性状检测方法及系统，所述方法包括：获取刻度尺与待测植物部位并排放置的图像；进行图像增强处理，识别图像中刻度尺上的刻度；基于刻度尺上的刻度，对图像中的待测植物部位进行几何分析，得到与待测植物的几何尺寸和几何形状相关的表型性状。本发明通过图像增强处理准确识别图像中的刻度尺的刻度，基于刻度尺上的刻度，对图像中的待测植物部位进行几何分析，可以自动检测计算得到与待测植物的几何尺寸和几何形状相关的表型性状，提高植物性状检测的准确度，并且可同时识别出多种与待测植物的几何尺寸和几何形状相关的表型性状，提高植物性状检测效率。CN115131667ACN115131667A权利要求书1/2页1.一种基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取刻度尺与待测植物部位并排放置的图像；进行图像增强处理，识别图像中刻度尺上的刻度；基于刻度尺上的刻度，对图像中的待测植物部位进行几何分析，得到与待测植物的几何尺寸和几何形状相关的表型性状。2.根据权利要求1所述的基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，所述进行图像增强处理具体包括：对图像进行色彩分离，保留刻度尺的色彩，获得刻度尺所在的区域；使用一个窗口扫描标尺区域，在窗口经过的区域，进行局部直方图均衡化调整，得到直方图均衡化后刻度尺区域。3.根据权利要求2所述的基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，所述识别图像中刻度尺上的刻度具体包括：对刻度尺区域进行边缘检测，确定刻度的位置；识别相邻两个刻度线之间的像素距离，计算图像中每个像素代表的实际空间距离。4.根据权利要求3所述的基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，在确定刻度的位置之后，识别相邻两个刻度线之间的像素距离之前，还包括：识别图像中刻度尺上的多个刻度读数，筛选刻度读数和对应的刻度线清晰的一段刻度范围；根据筛选出的刻度范围对应的刻度读数和刻度线之间的像素距离计算相邻两个刻度线之间的像素距离。5.根据权利要求2所述的基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，所述基于刻度尺上的刻度，对图像中的待测植物部位进行几何尺寸分析，得到与待测植物的几何尺寸相关的表型性状具体包括：提取图像中待测植物部位的所有像素；确定与待测植物部位的几何尺寸和几何形状相关的表型性状；根据与待测植物部位的几何尺寸和几何形状相关的表型性状提取待测植物部位的边缘上的多个关键点，并根据待检测的表型性状对多个关键点进行曲线拟合；根据曲线拟合结果对待测植物部位进行几何形状分析，得到与待测植物部位的几何形状相关的表型性状；根据曲线拟合结果和图像中每个像素代表的实际空间距离计算待测植物部位的实际尺寸，得到与待测植物部位的几何尺寸相关的表型性状。6.根据权利要求5所述的基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，所述根据曲线拟合结果对待测植物部位进行几何形状分析具体包括：获取与所述待测植物同种类且同一生育阶段的多个品种的同一部位图像作为样本；对样本进行几何形状分析并进行类别标记；基于样本类别标记结果和待测植物部位曲线拟合结果，通过模板匹配或机器学习的方式对与待测植物部位的几何相关的表型性状进行形状类别分类，得到与待测植物部位几何形状相关的表型性状。7.根据权利要求6所述的基于图像分析的植物性状检测方法，其特征在于，当所述待测2CN115131667A权利要求书2/2页植物部位为黄瓜商品瓜横切面时，与几何尺寸相关的表型性状包括：横径、面积、果肉厚度、横切面圆度、内接圆尺寸、外接圆尺寸、棱或缝合线的数量性状以及棱或缝合线的曲率；与几何形状相关的表型性状包括：横切面外形状、内部果心形状。8.一种基于图像分析的植物性状检测方法系统，其特征在于，所述系统包括：图像获取模块：用于获取待测植物与刻度尺并排放置的图像；图像识别模块：用于进行图像增强处理，识别图像中刻度尺上的刻度；几何分析模块：用于基于刻度尺上的刻度，对图像中的待测植物部位进行几何分析，得到与待测植物的