[发明专利]用于确定谷穗的谷粒重量的方法、系统和计算机可读存储介质

说明书

本发明涉及一种用于确定谷物茎秆的谷穗的所有谷粒的重量的方法。该方法包括在谷穗的主轴梯级视图中提供谷穗的数字图像，其中谷穗位于作为背景的参考卡的前面，并且借助于利用参考卡的比较来确定谷穗的长度。此外，该方法包括借助于模板匹配方法确定谷穗的主轴梯级数量，确定谷穗的谷粒数量，并确定谷穗的所有谷粒的重量。

技术领域

本发明一般涉及收获产量的预测，并且特别涉及确定麦田中谷物茎秆的谷穗的所有谷粒的重量。本发明还涉及一种用于确定谷物茎秆的谷穗的所有谷粒的重量的系统，以及涉及与其相关的计算机系统。

背景技术

既然工业制造中的经典生产区域的自动化已经很好地进行，现在这种趋势在典型农业领域中继续存在。虽然监测技术的使用尚未成为农业生产过程的通用标准，但在该领域也取得了进展。在许多情况下，典型工业4.0技术也可以应用于农业过程和机器。但是，在该情况下，必须考虑至少一个因素：所选技术应易于管理和稳健。此外，所使用的技术必须是经济的，因为全球化导致生产作物的价格压力也在不断增加。

另一方面，现在对于在农场中使用高科技仍然存在保留意见，因为处理这些技术不是该领域的标准知识的一部分。因此，在农业企业中使用的信息技术必须允许简单和直观的操作。

取决于国家，世界上确实有几个地区已经确立了高度复杂的智能农业或数字化农业的主动性，其中一些地区的田地工作也实现了高度自动化。然而，如果可以获得简单形式且大规模地的由图像处理和信息技术支持的分析技术，则可以以相对较少的费用实现相当大的改进。这可以以已经渗透到人口日常生活中的技术形式而最有利地实施。

迄今为止，在预测农业产量方面，特别是在预测麦田产量方面，几乎没有使用定量参数。在大多数情况下，这些仍然是经验值。除了可靠的天气数据外，进一步的分析技术也有助于农民们在其作物产量方面做出高度精确的预测，以便确定最优的收获时间。通过这种方式，生产者可以利用客户购买价格波动-诸如例如农业合作社或工业大宗采购商-以便优化利润。

发明内容

因此，需要在玉米田和其它农业使用的地表中改进产量预测。本文件的主题涉及该目的。

借助于独立权利要求的主题实现本申请的目的。在从属权利要求、本说明书和附图中找到了进一步的示例。

因此，本发明的第一主题是一种用于确定谷物茎秆的谷穗的所有谷粒的重量的方法，其中该方法包括：

-在谷穗的主轴梯级视图中提供谷穗的数字图像，其中，在捕获数字图像时，谷穗位于作为背景的参考卡的前面，

-通过将谷穗的数字图像的图像像素与背景分离并借助于参考卡上的图像标记在谷穗的纵向方向中将谷穗的一端的像素坐标与谷穗的相对端的谷穗的像素坐标进行比较，确定谷穗沿谷穗的纵向轴线的长度，

-借助于模板匹配方法确定谷穗的主轴梯级数量，

-通过将所确定的主轴梯级数量乘以因子来确定谷穗的谷粒数量，以及

-通过将所确定的谷粒数量乘以校准因子来确定谷穗的所有谷粒的重量。

本发明的另一主题是一种计算机程序产品，其包括计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质中存储用于确定谷物茎秆的谷穗的所有谷粒的重量的程序元件，当该程序元件由处理器执行时，使处理器执行根据本发明的方法。

本发明的另一主题是一种用于确定谷物茎秆的谷穗的所有谷粒的重量的系统，其中该系统包括：

-接收单元，用于在谷穗的主轴梯级视图中接收谷穗的数字图像，其中，数字图像中的谷穗位于作为背景的参考卡的前面，

-测量单元，其适于通过将谷穗的数字图像的图像像素与背景分离并借助于参考卡上的图像标记在谷穗的纵向方向中将谷穗一端的像素坐标与谷穗的相对端的谷穗的像素坐标进行比较，确定谷穗沿谷穗的纵向轴线的长度，