本發(fā)明涉及機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控，具體而言，涉及一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的大力發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生長(zhǎng)過程監(jiān)控成為眾多重要農(nóng)業(yè)科技發(fā)展方向的關(guān)鍵技術(shù)，蜜柚生長(zhǎng)過程的智能監(jiān)控對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有一定作用，蜜柚生長(zhǎng)過程的智能監(jiān)控可以確定蜜柚的生長(zhǎng)，節(jié)省大量的人力財(cái)力，但是，現(xiàn)階段蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控通過蜜柚的圖像分類或者傳感器監(jiān)控進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控不準(zhǔn)確，因此，提出一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)及方法，以解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控方法單一，使蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)及方法，解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控方法單一，使蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包括：蜜柚生長(zhǎng)環(huán)境獲取單元、蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元、蜜柚圖像信息獲取單元和蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元。

3、蜜柚生長(zhǎng)環(huán)境獲取單元，用于獲取蜜柚所處環(huán)境的環(huán)境信息，將蜜柚所處環(huán)境的環(huán)境信息傳遞至蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元。

4、蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元，用于基于環(huán)境信息，確定蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，并將蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量傳遞至蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元，其中，目標(biāo)時(shí)間段包括第一時(shí)刻和第二時(shí)刻。

5、蜜柚圖像信息獲取單元，用于獲取蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一圖像信息和第二圖像信息，并將第一圖像信息和第二圖像信息傳遞至蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元。

6、蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元，用于將第一圖像信息和第二圖像信息輸入至目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到第一圖像信息的第一分類結(jié)果和第二圖像信息的第二分類結(jié)果，基于第一分類結(jié)果和第二分類結(jié)果，確定蜜柚的第二生長(zhǎng)變化量，基于蜜柚的第一生長(zhǎng)變化量和第二生長(zhǎng)變化量，確定蜜柚的目標(biāo)生長(zhǎng)值。

7、可選地，基于環(huán)境信息，確定蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，包括：在環(huán)境信息下，測(cè)量蜜柚在第一時(shí)刻第一生長(zhǎng)值和蜜柚在第二時(shí)刻的第二生長(zhǎng)值；基于第一生長(zhǎng)值和第二生長(zhǎng)值，確定蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量。

8、可選地，基于第一生長(zhǎng)值和第二生長(zhǎng)值，確定蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，包括：將第二生長(zhǎng)值和第一生長(zhǎng)值二者之間的差，確定為蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量。

9、可選地，在將第一圖像信息和第二圖像信息輸入至目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到第一圖像信息的第一分類結(jié)果和第二圖像信息的第二分類結(jié)果之前，該系統(tǒng)還包括：歷史圖像獲取單元，用于獲取蜜柚的歷史圖像信息；分類單元，用于將蜜柚的歷史圖像信息根據(jù)蜜柚的直徑大小進(jìn)行分類，得到蜜柚的分類數(shù)據(jù)集。

10、可選地，目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括：輸入層、第一卷積層、第一池化層、第二卷積層、第二池化層、第三卷積層、第三池化層、第四卷積層、第四池化層、第一級(jí)聯(lián)層、第二級(jí)聯(lián)層、第一展平層、第二展平層、第一全連接層、第二全連接層、第一分類層、第二分類層和平均分類層。

11、可選地，目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理過程如下：第一級(jí)聯(lián)層將第一池化層后的特征和第三池化層后的特征進(jìn)行級(jí)聯(lián)，得到第一融合特征；第二級(jí)聯(lián)層將第二池化層后的特征和第四池化層后的特征進(jìn)行級(jí)聯(lián)，得到第二融合特征；第一展平層將第一融合特征進(jìn)行展平，得到第一展平特征；第二展平層將第二融合特征進(jìn)行展平，得到第二展平特征；第一全連接層將第一展平特征進(jìn)行處理，得到第一處理特征；第二全連接層將第二展平特征進(jìn)行處理，得到第二處理特征；第一分類層將第一處理特征進(jìn)行分類，得到第三分類結(jié)果；第二分類層將第二處理特征進(jìn)行分類，得到第四分類結(jié)果；平均層將第三分類結(jié)果和第四分類結(jié)果進(jìn)行平均，得到第一分類結(jié)果或第二分類結(jié)果。

12、可選地，基于第一分類結(jié)果和第二分類結(jié)果，確定蜜柚的第二生長(zhǎng)變化量，包括：基于第一分類結(jié)果中的最大值對(duì)應(yīng)的蜜柚的類型和第一分類結(jié)果中的最大值對(duì)應(yīng)的蜜柚的類型，得到蜜柚的第二生長(zhǎng)變化量。

13、可選地，基于蜜柚的第一生長(zhǎng)變化量和第二生長(zhǎng)變化量，確定蜜柚的目標(biāo)生長(zhǎng)值，包括：基于第一生長(zhǎng)變化量和第二生長(zhǎng)變化量，確定第一差距值；當(dāng)?shù)谝徊罹嘀敌∮陬A(yù)設(shè)閾值時(shí)，將第一生長(zhǎng)變化量的第二時(shí)刻的生長(zhǎng)值確定為蜜柚的目標(biāo)生長(zhǎng)值。

14、本發(fā)明實(shí)施例中，通過通過蜜柚生長(zhǎng)環(huán)境獲取單元，獲取蜜柚所處環(huán)境的環(huán)境信息，將蜜柚所處環(huán)境的環(huán)境信息傳遞至蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元；蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元，基于環(huán)境信息，確定蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，并將蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量傳遞至蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元，其中，目標(biāo)時(shí)間段包括第一時(shí)刻和第二時(shí)刻；蜜柚圖像信息獲取單元，獲取蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一圖像信息和第二圖像信息，并將第一圖像信息和第二圖像信息傳遞至蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元；蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元，將第一圖像信息和第二圖像信息輸入至目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到第一圖像信息的第一分類結(jié)果和第二圖像信息的第二分類結(jié)果，基于第一分類結(jié)果和第二分類結(jié)果，確定蜜柚的第二生長(zhǎng)變化量，基于蜜柚的第一生長(zhǎng)變化量和第二生長(zhǎng)變化量，確定蜜柚的目標(biāo)生長(zhǎng)值，解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控方法單一，使蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，達(dá)到了結(jié)合圖像分類和傳感器監(jiān)控的方法對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控準(zhǔn)確的技術(shù)效果。

15、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

16、本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相對(duì)比，通過傳感器得到蜜柚的生長(zhǎng)變化值，且通過圖像分類算法對(duì)圖像信息進(jìn)行處理，得到蜜柚的生長(zhǎng)變化值，將傳感器得到的蜜柚的生長(zhǎng)變化值和圖像分類算法得到的蜜柚的生長(zhǎng)變化值進(jìn)行比較，得到蜜柚的目標(biāo)生長(zhǎng)值，通過兩種方式的結(jié)合，使蜜柚的生長(zhǎng)過程更加準(zhǔn)確。

技術(shù)特征：

1.一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)?，其特征在于，包括：蜜柚生長(zhǎng)環(huán)境獲取單元、蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元、蜜柚圖像信息獲取單元和蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述基于所述環(huán)境信息，確定所述蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述基于所述第一生長(zhǎng)值和所述第二生長(zhǎng)值，確定所述蜜柚在所述目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在將所述第一圖像信息和所述第二圖像信息輸入至目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到所述第一圖像信息的第一分類結(jié)果和所述第二圖像信息的第二分類結(jié)果之前，該系統(tǒng)還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括：輸入層、第一卷積層、第一池化層、第二卷積層、第二池化層、第三卷積層、第三池化層、第四卷積層、第四池化層、第一級(jí)聯(lián)層、第二級(jí)聯(lián)層、第一展平層、第二展平層、第一全連接層、第二全連接層、第一分類層、第二分類層和平均分類層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理過程如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述基于所述第一分類結(jié)果和所述第二分類結(jié)果，確定所述蜜柚的第二生長(zhǎng)變化量，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述基于所述蜜柚的所述第一生長(zhǎng)變化量和所述第二生長(zhǎng)變化量，確定所述蜜柚的目標(biāo)生長(zhǎng)值，包括：

9.一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺的蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控系統(tǒng)及方法，其中，該系統(tǒng)包括：蜜柚生長(zhǎng)環(huán)境獲取單元，用于獲取蜜柚所處環(huán)境的環(huán)境信息，將蜜柚所處環(huán)境的環(huán)境信息傳遞至蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元；蜜柚第一生長(zhǎng)變化單元，用于基于環(huán)境信息，確定蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量，并將蜜柚在目標(biāo)時(shí)間段的第一生長(zhǎng)變化量傳遞至蜜柚生長(zhǎng)過程處理單元，其中，目標(biāo)時(shí)間段包括第一時(shí)刻和第二時(shí)刻。本發(fā)明解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)蜜柚的生長(zhǎng)過程監(jiān)控方法單一，使蜜柚生長(zhǎng)過程監(jiān)控不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)志雁,梁喜歡,劉勛,黎鑫林,鄒雪蘭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：井岡山紅壤研究所（江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院井岡山分院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6