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申请/专利权人:华南农业大学
摘要:本发明公开了一种基于视觉显著图的树上果实成熟度检测方法,先通过摄像机获取果树图像并使用YOLOv5目标检测算法识别树上的果实;利用YOLOv5输出的boundingbox坐标,裁剪果实图像块并使用改进MSSS视觉显著性检测算法获取视觉显著性图像;将果实图像块和对应的视觉显著性图像串联为4维RGBS图像,利用图像分类网络ResNet34结合果实局部图像的RGB和显著性信息判定果实的成熟度类别。本发明的检测方法准确率和鲁棒性俱佳,适用于自然环境下存在场景复杂和光照多变的情况。
主权项:1.一种基于视觉显著图的树上果实成熟度检测方法,其特征在于包括下述步骤:1首先,通过摄像机获取果树图像并使用YOLOv5目标检测算法识别树上的果实;2利用YOLOv5输出的boundingbox坐标,裁剪果实图像块并使用改进MSSS视觉显著性检测算法获取视觉显著性图像;具体包括下述步骤:2-1使用5*5的高斯滤波平滑图像,过滤图像中的部分高频信息;2-2将图像转换为L*a*b*、YIQ和YCbCr图像,提取a*通道图像、I通道图像和Cr通道图像,并进行最大最小归一化;2-3遍历每一个像素点xi,yi,以该像素坐标为中心画一个最大对称包围框SymBoxi,最大对称包围框的宽度Wi和长度Hi的定义如式1-式4所示:Wi=2Δxi1Hi=2Δyi2Δxi=min{|xi-x0|,|xn-xi|}3Δyi=min{|yi-y0|,|yn-yi|}4其中,x0,y0表示图像左上角像素点,xn,yn表示图像右下角像素点;2-4分别在a*通道图像、I通道图像和Cr通道图像上获取各个像素坐标对应的颜色特征值,即a*xi,yi、Ixi,yi和Crxi,yi,以及该像素的最大对称包围框SymBoxi对应的颜色特征均值,即a*SymBoxi、ISymBoxi和CrSymBoxi,其计算公式如式5-式7所示: Si=WiHi6Fj={a*,I,Cr},j=1,2,372-5分别在a*通道图像、I通道图像和Cr通道图像上计算各个像素点与其最大对称包围框的颜色对比度Cj,计算公式如式8-式9所示: Djxi,yi=Fjxi,yi-FjSymBoxi,j=1,2,392-6各个像素点在a*通道图像、I通道图像和Cr通道图像上的颜色对比度Cj进行求和,得到累加颜色对比度图Con;累加颜色对比度图Con归一化为0~255间的数值,得到最终的视觉显著性图像S,其计算公式如式10-式11所示: 3将果实图像块和对应的视觉显著性图像串联为4维RGBS图像,利用图像分类网络ResNet34结合果实局部图像的RGB和显著性信息判定果实的成熟度类别。
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百度查询: 华南农业大学 一种基于视觉显著图的树上果实成熟度检测方法
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