[发明专利]一种自然环境下果实常见生长形态判定方法

权利要求书

1.一种自然环境下果实常见生长形态判定方法，具体包括以下步骤：

（1）图像采集步骤：基于双目视觉实时采集果实图像；

（2）目标对象提取步骤：对采集的图像进行处理，提取出图像中的果实及枝叶；

（3）目标对象深度计算步骤：对目标对象区域采用组合匹配及深度校正模型来获取其深度信息；

（4）果实生长形态判定步骤：果实生长形态的判定采用先粗后精的判定方法，最终确定其属于下列哪个类别：

A. 单个无遮挡果实；

B. 单个仅边缘被枝叶遮挡果实；

C. 单个但被枝叶严重遮挡果实；

D. 单个但被枝叶严重遮挡同时边缘也被枝叶遮挡果实；

E. 重叠遮挡果实；

F. 重叠而边缘又被枝叶遮挡果实；

G. 重叠而又被枝叶严重遮挡果实；

H. 重叠同时被枝叶严重遮挡而边缘也被枝叶遮挡果实。

2.根据权利要求1所述的一种自然环境下果实常见生长形态判定方法，其特征在于：步骤（2）中首先采用自适应维纳滤波方法图像预处理；其次采用基于颜色特征的动态阈值层层剥离分割方法将预处理图像中的无用信息去除；然后采用基于颜色特征和纹理特征的聚类分割算法获取图像中的果实、树枝和树叶，其中纹理特征的提取采用Contourlet变换方法；分割后图像中的分割碎片则采用基于纹理特征的消噪方法去除，最后采用水平最小外接矩形法将图像中所有的连通区域框定，提取各个矩形内求补图像中的孤立区域，通过孤立区域图像与原图像叠加来修复孔洞。

3.根据权利要求1所述的一种自然环境下果实常见生长形态判定方法，其特征在于：步骤（3）中基于双目视觉采用组合匹配及深度校正模型测定出各个最小外接矩形内连通区域的深度信息，对于超出采摘机器人作业深度之外的区域进行去除，此外，该深度信息还用于后续处理。

4.根据权利要求1所述的一种自然环境下果实常见生长形态判定方法，其特征在于：步骤（4）中采用先粗后精的判定方法，即首先以不同深度距离果实长宽及面积数据区间范围为基准来粗略判定出果实图像中连通区域是单个果实还是重叠遮挡果实；

若为单个果实，采用几何计算方法快速检测其所在矩形与其它矩形有无重合或者在一定区域范围有无其它矩形：若存在重合区域或者有其它矩形，采用基于枝叶图像的区域映射检测方法来检测重合区域或者两矩形之间区域内有无枝叶来进一步粗略判定属于A类还是C类果实，若粗判为A类果实，采用双扫描线边缘缺口检测和基于枝叶图像的区域映射检测相结合的方法来精确判定属于 A类还是B类果实，若粗判为C类果实，则采用同样方法来精确判定属于C类还是D类果实；若无重合区域或者其它矩形，则直接采用双扫描线边缘缺口检测和基于枝叶图像的区域映射检测相结合的方法来精确判定属于A类还是B类果实；

对于开始粗判结果为重叠遮挡果实的精确判定步骤和方法，其与单个果实的精确判定步骤和方法相同，其区别在于最终精确判定的结果，即E类或 F 类或 G 类或H类果实。