农田苗期行内作物-杂草识别方法

摘要

本发明涉及一种农田苗期行内作物-杂草识别方法，属于农业技术领域。该方法借助含有左、右摄像机和接收左、右摄像机信号输入的处理器系统，通过摄取左右图像、分割土壤背景、重建三维图像、高度信息截取、像素直方图拟合、匹配识别作物，实现行内作物-杂草的识别。本发明为了减少立体匹配的计算工作量，以提高图像处理的实时性，合理将第二步的分割结果与第三步有机结合。即只对第二步从土壤背景中识别出的绿色目标进行立体匹配，而忽略掉与摄像机距离已知的土壤图像部分，从而大大减少了立体匹配的运算量，显著加快了识别速度，使得未来应用的实时性得到明显改善；而立体匹配后的步骤则有效保证了识别率。

主权项

一种农田苗期行内作物-杂草识别方法，其特征在于借助含有左、右摄像机和接收左、右摄像机信号输入的中央处理器系统，按以下步骤识别行内作物-杂草：第一步、摄取左右图像——借助垂直于地面左、右摄像机构成的双目立体视觉系统分别采集以土壤为背景的含绿色作物和杂草的左、右彩色图像；第二步、分割土壤背景——基于绿色色彩特征，对上述左、右彩色图像分别二值化处理，得到背景为白色、作物和杂草为黑色的分割二值图像，从而将绿色目标与土壤背景相分割；第三步、重建三维图像——将第一步左、右彩色图像中对应第二步分割二值图像黑色区域的部分，通过常规立体匹配，重建成以各像素灰度值表征高度信息的三维灰度图像；第四步、高度信息截取——将三维灰度图像的各像素灰度值与预定高度的灰度阈值相比较后进行二值化处理，得到小于灰度阈值像素为白色、大于灰度阈值像素为黑色的截留二值图像；第五步、像素直方图拟合——沿截留二值图像对应作物行的方向扫描，形成像素直方图，并形成相应的拟合曲线；第六步、匹配识别作物——根据作物空间位置的分布特征，将理论株距和拟合曲线中的峰值进行匹配，判断识别出作物植株对应的峰值位置，从而实现行内作物-杂草的识别。