基于計(jì)算機(jī)視覺的花卉分級(jí)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著中國花卉產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，花卉生產(chǎn)的自動(dòng)化已經(jīng)成為必然趨勢?；ɑ茏詣?dòng)分級(jí)技術(shù)直接影響花卉生產(chǎn)的效率和品質(zhì)，目前，我國花卉分級(jí)技術(shù)仍然以人工為主，效率低，缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)化水平落后。而引進(jìn)的國外設(shè)備由于價(jià)格昂貴、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)存在差異等原因，不能完全滿足我國花卉分級(jí)的要求。
　　本文根據(jù)我國花卉分級(jí)的要求，研究開發(fā)了一套基于計(jì)算機(jī)視覺的花卉自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括平帶輸送單元、視頻圖像獲取單元、系統(tǒng)控制與圖像處理單元、以及花卉分

2、級(jí)執(zhí)行單元。其中，視頻圖像獲取單元采用兩部CCD攝像機(jī)從側(cè)面和頂端分別進(jìn)行信息采集，獲得花卉兩個(gè)視角的圖像；然后，采用中值濾波、二值化、模板匹配等多種計(jì)算機(jī)視覺算法對(duì)側(cè)視圖像進(jìn)行處理分析，計(jì)算植株高度信息；對(duì)俯視圖采用顏色空間變換、輪廓求取等算法，計(jì)算出植株冠幅、花蓋度、花朵分布均勻程度，檢驗(yàn)植株是否生長傾斜以及植冠形狀的規(guī)范度，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測量的參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)定，最后再由分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)花卉進(jìn)行分級(jí)。此外，系統(tǒng)還可以在花卉培育的不同時(shí)

3、期，對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測量，完成花苗分區(qū)栽培、疏盆等多項(xiàng)分級(jí)任務(wù)。對(duì)于花朵局部特征研究方面，本文使用直方圖將顯著圖與關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行融合，通過支持向量機(jī)構(gòu)建初花判別模型，能夠準(zhǔn)確判斷花朵的生長狀況。
　　分級(jí)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)表明，高度測量的平均誤差為5mm，冠徑測量的平均誤差為7mm,花蓋度的分級(jí)正確率達(dá)到了98.3％，花朵分布均勻程度的分級(jí)正確率達(dá)到了96.7％，初花判別模型的判別正確率超過了95％，花卉綜合分級(jí)正確率達(dá)到了96.7％。對(duì)于人工