[发明专利]一种草莓成熟度自动判断方法

说明书

一种草莓成熟度自动判断方法，依靠相机在红色灯光、绿色灯光和白色灯光条件下拍摄的图像，经过一系列处理，并依据公式:Rate=(N3‑N4)/(N2+N3‑N4)Rate大于0.90的果实作为成熟果实采摘。整个过程无需人工干预，为后续设备自动采摘草莓提供了可能性。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其是涉及一种草莓成熟度自动判断方法。

背景技术

草莓作为一种季节性收获期短的水果，成熟后必须及时采摘。劳动力短缺和草莓采摘的复杂性和劳动强度已经成为制约草莓种植业发展的一个重要因素。为了提高草莓采摘效率，国内外很多企业或是大学研制出了各种草莓采摘机器人。为了准确的实现使用采摘机器人对草莓果实的采摘，需要草莓果实成熟度的准确判定算法，以便提高草莓果实采摘精度，减少误采摘或是漏采摘。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明一种草莓成熟度自动判断方法，能够自动判断草莓成熟与否。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种草莓成熟度自动判断方法，包含如下步骤：

第一步，在红色灯光照明下拍摄到草莓果实的图像，取拍摄的原始图像中红色通道的图像作为第一图像，成熟的草莓果实是红色的，用红色光照明对成熟果实摄像，得到的图像更清晰。

第二步，在绿色灯光照明下拍摄所述草莓果实的图像，取拍摄的原始图像中绿色通道的图像作为第二图像，不成熟的草莓果实偏绿色，用绿色光摄像，得到的图像更好的反映不成熟草莓果实的灰度信息。

第三步，在白色灯光照明下拍摄所述草莓果实的图像，取拍摄的原始图像中的红色通道中的图像作为第三图像，取拍摄的原始图像中的绿色通道中的图像作为第四图像，

第四步，对所述第一图像使用大津二值化法转成第一二值图像，将所述第一二值图像去除噪点（删除2值图像中面积小于一定范围300像素的小白色区域）以后标签化（对二值图像做0-65535范围的标签化，每个区域对应一个标签值），然后对得到的轮廓区域（标签化的单个的白色区域）做平滑处理（为了去除轮廓区域的毛刺等做图像形态学的闭运算处理）后得到第一领域N1，

第五步，对所述第二图像使用大津二值化法转成第二个二值图像，将所述

第二二值图像与第一领域N1做与处理后标签化，然后对得到的轮廓区域做平滑处理后得到第二领域N2，

第六步，对所述第三图像和所述第四图像做差值后得到差分图像，对所述差分图像正规化后，用大津二值化法进行二值化，得到第三二值图，将所述第三二值图与所述第一领域做与处理，得到第三领域N3

第七步，将所述第二领域N2和第三领域N3做交集后得到的区域作为第四领域N4，

按照以下公式计算着色率Rate

Rate=(N3-N4)/(N2+N3-N4)

Rate大于0.90的果实作为成熟果实采摘。实际对草莓拍照测试结果表明，着色率大于0.9的果实是成熟果实。

上述技术方案中，优选的，步骤1中，所述红色灯光的波长范围是600nm到650nm。

上述技术方案中，优选的，步骤2中，所述绿色灯光的波长范围是480nm到520nm。

上述技术方案中，具体的，步骤1至3中，拍摄的图像的分辨率是1280X1024。

上述技术方案中，具体的，步骤1至3中，每次拍摄时间是50ms。

本发明具有如下有益效果：本发明利用拍摄到的照片处理后得到草莓成熟与否的判断，整个过程无需人工干预，为后续设备自动采摘草莓提供了可能性。

具体实施方式