果樹果實的識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及果實識別方法技術(shù)領(lǐng)域，是一種果樹果實的識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 庫爾勒香梨原產(chǎn)于新疆己音郭愣蒙古自治州、阿克蘇等地，至今已有1300年的栽 培歷史，為古老地方優(yōu)良品種。因己州庫爾勒市種植面積最多，其種植面積達2. 4萬畝，由 此得名。庫爾勒香梨作為當?shù)鼐哂酗@著經(jīng)濟效益的經(jīng)濟作物，適時地對該作物進行產(chǎn)量估 巧。，能夠為作物經(jīng)濟收益提供有力數(shù)據(jù)。目前，采用人工識別庫爾勒香梨?zhèn)€數(shù)，從而對產(chǎn)量 進行估測，在人工識別過程中，存在人工消耗量大的問題，并且不能對大范圍果樹的果實個 數(shù)進行全面和快速的識別，具有繁冗復雜性、時滯性等缺點，由此，不能快速估測果實產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種果樹果實的識別方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效 解決現(xiàn)有人工識別庫爾勒香梨過程中存在的人工消耗量大的問題，首次將圖形圖像技術(shù)應 用于庫爾勒香梨果實個數(shù)的識別，能夠快速對大范圍的果樹的果實個數(shù)進行全面和快速的 識別，為庫爾勒香梨果實產(chǎn)量的估測和果實的采摘提供新的技術(shù)支持。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過W下措施來實現(xiàn)的；一種果樹果實的識別方法，按下述 步驟進行；第一步，采集果樹及果實的圖像圖片；第二步，在圖像處理軟件中打開果樹及果 實的圖像圖片，果樹及果實的圖像圖片經(jīng)過第一次圖像轉(zhuǎn)換后得到圖像深度為8位至32位 的彩色圖像；第=步，在圖像處理軟件中設(shè)置果實的圖像像素半徑的參數(shù)值；第四步，將完 成第=步后的彩色圖像經(jīng)過第二次圖像轉(zhuǎn)換后得到灰度圖像，對灰度圖像進行閥值化處理 后得到黑白二值圖像；第五步，通過圖像處理軟件測定黑白二值圖像中的果實個數(shù)。
[0005] 下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進： 上述果樹果實的識別方法還可包括果實鮮重的估測，果實鮮重的估測按照表達式 杞=2#f。?哈進行估測，其中，也表示果實鮮重的估測值，。為果實個數(shù)的估測均值，哈為 標準果實的鮮重。
[0006] 上述圖像處理軟件可為ImageJ軟件。
[0007] 上述第一次圖像轉(zhuǎn)換可為依序調(diào)用ImageJ軟件中的圖形、類型和8位彩圖；或/ 和，在第S步中通過依序調(diào)用ImageJ軟件中的處理、過濾和最小化，接著在最小化中設(shè)置 果實的圖像像素半徑的參數(shù)值；或/和，第二次圖像轉(zhuǎn)換為依序調(diào)用ImageJ軟件中的圖 形、類型和8位；或/和，閥值化處理為依序調(diào)用ImageJ軟件中的圖形、調(diào)整和闊值化；或 /和，在第五步中，在ImageJ軟件中調(diào)用顆粒分析測定果實個數(shù)。
[0008] 上述可通過依序調(diào)用ImageJ軟件中的處理和發(fā)現(xiàn)邊緣來提取果實輪廓的邊緣； 或/和，當果樹的圖像圖片在ImageJ軟件中打開后不清晰時，在第一次圖像轉(zhuǎn)換前需要對 果樹的圖像圖片進行預處理，預處理包括圖像增強或/和圖像恢復。
[0009] 上述圖像像素半徑可通過下述步驟得到；第一步，獲取標準果實的標準果實 側(cè)視面積值，將標準果實側(cè)視面積值轉(zhuǎn)換為同等面積的圓形面積值，根據(jù)圓的面積公式 爲=31Rf2求得標準果實的真實半徑Rf，其中，Sd表示標準果實側(cè)視面積，Rf表示標準果實的 真實半徑；第二步，根據(jù)公式rfJVlf計算標準果實在圖片中的圖像半徑，其中，r,表示圖像 半徑，If表示結(jié)出標準果實的植株與結(jié)出標準果實的植株的圖像的比例值，Rf表示標準果 實的真實半徑；第S步，根據(jù)公式Rf"=rf?If。計算圖片圖像像素半徑，其中，Rf。表示圖像像 素半徑，If。圖像厘米與像素之間的比值，1f。為定值。
[0010] 上述果樹可為果實處于膨果期或成熟期的果樹。
[0011] 本發(fā)明所述的果樹果實的識別方法能夠?qū)鞝柪障憷娴墓麑嵾M行識別，減少了果 實識別過程中的人工消耗量，首次將圖形圖像技術(shù)應用于庫爾勒香梨果實個數(shù)的識別，能 夠快速對大范圍的果樹的果實個數(shù)進行全面和快速的識別，為庫爾勒香梨果實產(chǎn)量的估測 和果實的采摘提供新的技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0012] 附圖1為庫爾勒香梨植株B的原始圖片示意圖。
[0013] 附圖2為庫爾勒香梨植株B原始圖片調(diào)用本發(fā)明中ImageJ軟件的顆粒分析命令 后的不意圖。
[0014] 附圖3為庫爾勒香梨植株B原始圖片調(diào)用本發(fā)明中ImageJ軟件的發(fā)現(xiàn)邊緣命令 后的不意圖。
【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體 的實施方式。
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述： 實施例1;該果樹果實的識別方法，按下述步驟進行；第一步，采集果樹及果實的圖像 圖片；第二步，在圖像處理軟件中打開果樹及果實的圖像圖片，果樹及果實的圖像圖片經(jīng)過 第一次圖像轉(zhuǎn)換后得到圖像深度為8位至32位的彩色圖像；第=步，在圖像處理軟件中設(shè) 置果實的圖像像素半徑的參數(shù)值；第四步，將完成第=步后的彩色圖像經(jīng)過第二次圖像轉(zhuǎn) 換后得到灰度圖像，對灰度圖像進行閥值化處理后得到黑白二值圖像；第五步，通過圖像處 理軟件測定黑白二值圖像中的果實個數(shù)。本發(fā)明所述的果樹果實的識別方法適用于香梨、 蘋果、紅要、核桃等果實的識別。根據(jù)本實施例所述的果樹果實的識別方法對庫爾勒香梨植 株A和植株B的果實個數(shù)進行識別，獲得的庫爾勒香梨植株A果實個數(shù)的識別值（N1/個數(shù)） 和植株B的果實個數(shù)的識別值（N2/個數(shù)）如表1所示，庫爾勒香梨植株A果實個數(shù)的真實 值(N3/個數(shù))和植株B的果實個數(shù)的真實值（M/個數(shù))如表1所示。庫爾勒香梨植株B的 原始圖片如圖1所示，圖1中，黑色部分為庫爾勒香梨果樹，根據(jù)本實施例獲得的庫爾勒香 梨植株B的圖片如圖2所示，圖2中，黑色部分為果實。
[0017] 實施例2;該果樹果實的識別方法，按下述步驟進行；第一步，采集果樹及果實的 圖像圖片；第二步，在圖像處理軟件中打開果樹及果實的圖像圖片，果樹及果實的圖像圖片 經(jīng)過第一次圖像轉(zhuǎn)換后得到圖像深度為8位或32位的彩色圖像；第=步，在圖像處理軟件 中設(shè)置果實的圖像像素半徑的參數(shù)值；第四步，將完成第=步后的彩色圖像經(jīng)過第二次圖 像轉(zhuǎn)換后得到灰度圖像，對灰度圖像進行閥值化處理后得到黑白二值圖像；第五步，通過圖 像處理軟件測定黑白二值圖像中的果實個數(shù)。
[0018] 實施例3;該果樹果實的識別方法，按下述步驟進行；第一步，采集果樹及果實的 圖像圖片；第二步，在圖像處理軟件中打開果樹及果實的圖像圖片，果樹及果實的圖像圖片 經(jīng)過第一次圖像轉(zhuǎn)換后得到圖像深度為8位的彩色圖像；第=步，在圖像處理軟件中設(shè)置 果實的圖像像素半徑的參數(shù)值；第四步，將完成第=步后的彩色圖像經(jīng)過第二次圖像轉(zhuǎn)換 后得到灰度圖像，對灰度圖像進行閥值化處理后得到黑白二值圖像；第五步，通過圖像處理 軟件測定黑白二值圖像中的果實個數(shù)。根據(jù)本實施例所述的果樹果實的識別方法對庫爾勒 香梨植株A和植株B的果實個數(shù)進行識別，獲得的庫爾勒香梨植株A果實個數(shù)識別值（N5/ 個數(shù)）和植株B的果實個數(shù)識別值（N6/個數(shù)）如表1所示。
[0019] 實施例4;該果樹果實的識別方法，按下述步驟進行；第一步，采集果樹及果實的 圖像圖片；第二步，在圖像處理軟件中打開果樹及果實的圖像圖片，果樹及果實的圖像圖片 經(jīng)過第一次圖像轉(zhuǎn)換后得到圖像深度為32位的彩色圖像；第=步，在圖像處理軟件中設(shè)置 果實的圖像像素半徑的參數(shù)值；第四步，將完成第=步后的彩色圖像經(jīng)過第二次圖像轉(zhuǎn)換 后得到灰度圖像，對灰度圖像進行閥值化處理后得到黑白二值圖像；第五步，通過圖像處理 軟件測定黑白二值圖像中的果實個數(shù)。根據(jù)本實施例所述的果樹果實的識別方法對庫爾 勒香梨植株A和植株B的果實個數(shù)進行識別，獲得的庫爾勒香梨植株A果實個數(shù)的識別值 (N7/個數(shù)）和植株B的果實個數(shù)的識別值（N8/個數(shù)）如表1所示。
[0020] 實施例5;與上述實施例的不同之處在于，果樹果實的識別方法還包括果實鮮重 的估測，果實鮮重的估測按照表達式也=2#f。?哈進行估測，其中，也表示果實鮮重的估測 值，。為果實個數(shù)的估測均值，哈為標準果實的鮮重。根據(jù)實施例1獲得的庫爾勒香梨植 株A和植株B的果實個數(shù)的識別值采用本實施例所述的果樹果實的識別方法估測庫爾勒香 梨植株A和植株B的果實鮮重而得到庫爾勒香梨植株A和植株B的果實鮮重估測值，庫爾 勒香梨植株A的果實鮮重估測值（Wl/kg)和植株B的果實鮮重估測值(W2/kg)如表2所示， 相對誤差=1W2-WU/W1X100%，庫爾勒香梨植株A的果實鮮重實際值（W3/kg)和植株B的果實鮮重實際值（W4/kg)如表2所示，相對誤差=1W4-W3I/W3X100%。
[0021] 實施例6;與上述實施例的不同之處在于，圖像處理軟件為ImageJ軟件。本實施 例所述的果樹果實識別方法應用于裸露在樹冠外側(cè)的果實，對于樹冠內(nèi)部的果實識別能力 有限。
[002引實施例7;與上述實施例的不同之處在于，第一次圖像轉(zhuǎn)換為依序調(diào)用ImageJ軟 件中的圖形（Image)、類型（Type)和8位