植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關于一種植物影像的特征量測系統(tǒng)，包括：影像顯示模塊、量測設定模塊與運算模塊。影像顯示模塊用以顯示至少一個植物影像。量測設定模塊用以在每一植物影像上設定至少二個量測點與量測點之間的連接關系。運算模塊則依據(jù)量測點的設定位置與量測點之間的連接關系，計算出植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。一種植物影像的特征量測方法，通過影像顯示模塊顯示植物影像，再通過量測設定模塊設定至少兩個量測點之間的連接關系，經(jīng)由運算模塊計算出植物特征數(shù)據(jù)。
【專利說明】植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種借由在植物影像上設定至少二個量測點和其間連接關系以取得植物影像特征的量測系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]先前技術中，培育人員會在植物上做實體量測，并記錄為植物生長數(shù)據(jù)，并整合植物各成長時期的植物生長數(shù)據(jù)為植物生長記錄。之后，為提升植物生長記錄的可靠度，培育人員在植物不同的成長時期，在盡可能相同的環(huán)境下，拍攝出多個植物影像，進行植物影像的特征量測，以供電腦系統(tǒng)可自動判斷植物的生長狀況或是否有病蟲害等，更進一步還可儲存作為植物生長記錄。
[0003]然而，現(xiàn)有習知的影像分析和辨識方法，為了要能夠精準的找到影像中待量測的部分，需要經(jīng)過事先收集大量的影像數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)訓練，其執(zhí)行效率低，辨識結果的準確度往往不佳。此外，不同植物種類的差異性相當大，若為了每一種植物，都要分別收集影像數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)訓練，將會大幅增加建置成本，不符合實際需要。再者，現(xiàn)行的植物生長記錄是以數(shù)據(jù)記錄為主，雖有植物影像配合參閱，但植物生長記錄常未記載各數(shù)據(jù)記錄的量測依據(jù)，較不易驗證植物生長記錄的數(shù)據(jù)準確性。而且因每次量測的植物影像位置可能并不相同，無法依據(jù)先前所記錄的生長記錄數(shù)據(jù)，來預估其成長參數(shù)或是成長預估數(shù)據(jù)。
[0004]由此可見，上述現(xiàn)有的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種執(zhí)行效率高、辨識結果準確度高、操作簡單、成本低、符合實際需要的新型的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。
[0005]有鑒于上述現(xiàn)有的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法，能夠改進一般現(xiàn)有的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)過反復試做樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法存在的缺陷，而提供一種植物影像的特征量測系統(tǒng)及量測方法，所要解決的技術問題是借由量測點的設定與調(diào)整，以準確地取得或調(diào)整植物影像的植物特征數(shù)據(jù)，可大幅提高植物特征數(shù)據(jù)的精準度，減少在進行影像辨識、計算植物特征所需的時間和程序。尤其當其應用在不同種類的植物上時，只需針對每一種植物設定量測點，即可在辨識出植物種類后，快速地取得植物特征數(shù)據(jù)。更進一步時，設定量測點以取得植物特征數(shù)據(jù)后，還可應用于植物生長記錄、驗證植物生長記錄的數(shù)據(jù)準確性、預估成長參數(shù)及成長數(shù)據(jù)等，從而更加適于實用。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種植物影像的特征量測系統(tǒng)，其包括影像顯示模塊、量測設定模塊與運算模塊。其中，影像顯示模塊用以顯示至少一個植物影像；量測設定模塊用以在每一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系；運算模塊，依據(jù)該至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該至少一個植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0009]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中該連接關系為該兩個量測點連接形成的直線段、至少三個量測點連接形成的曲線段、至少該三個量測點連接形成的折線段、至少該三個量測點連接形成的封閉曲線與多邊形的至少其一。
[0010]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中該影像顯示模塊更包括用以顯示該至少一個植物影像、對應該至少一個植物影像的各該量測點及其連接關系、與對應該至少一個植物影像的該植物特征數(shù)據(jù)，且該量測設定模塊更包括用以調(diào)整各該量測點以形成多個后續(xù)量測點以及修改該至少二個后續(xù)量測點之間的連接關系，而該運算模塊更包括依據(jù)各該后續(xù)量測點及其連接關系以計算出后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)。
[0011]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中更包括儲存模塊，用以儲存該至少一個植物種類、每一植物種類所分別對應的建議量測點及其連接關系數(shù)據(jù)，且該量測設定模塊依據(jù)該至少一個植物影像所對應的植物種類，取得其對應的建議量測點及其連接關系數(shù)據(jù)，以在該至少一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系。
[0012]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中該量測設定模塊經(jīng)由提供一個量測設定界面，以供使用者操作于該至少一個植物影像上來設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系。
[0013]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中該至少一個植物影像包括第一植物影像與第二植物影像，該量測設定模塊在該第一植物影像上設定至少二個量測點，該第一植物影像的該至少二個量測點至少包括第一植物影像第一量測點和第一植物影像第二量測點；該量測設定模塊更包括用以在該第二植物影像上設定至少二個量測點，其中該第二植物影像的該至少二個量測點是至少包括第二植物影像第一量測點和第二植物影像第二量測點，且該第一植物影像第一量測點和該第二植物影像第一量測點具有對應關系，該第一植物影像第二量測點和該第二植物影像第二量測點具有對應關系；以及，該運算模塊依據(jù)該第一植物影像的至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系、該第一植物影像第一量測點和該第二植物影像第一量測點的對應關系、以及該第一植物影像第二量測點和第二植物影像第二量測點的對應關系，計算該第一植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。
[0014]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中更包括儲存模塊，用以儲存對應每一該植物影像的植物編碼的多個成長記錄，上述成長記錄包括對應該植物編碼在不同成長時段的多個該植物影像、各該植物影像上的至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，及各該植物影像對應的植物特征數(shù)據(jù)，且其中該運算模塊更包括用以依據(jù)該植物編碼于不同成長時段的各該植物影像對應的植物特征數(shù)據(jù)，計算該植物編碼對應的成長參數(shù)。[0015]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中該運算模塊更包括用以依據(jù)該成長參數(shù)，計算出該植物編碼對應的成長預估數(shù)據(jù)。
[0016]前述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其中該植物影像包括植物不可視部位，該運算模塊更包括用以依據(jù)該至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，推估出對應該植物不可視部位的至少一個估算植物特征數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種植物影像的特征量測方法，就是通過影像顯示模塊顯示至少一個植物影像，再通過量測設定模塊在該至少一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，接著，經(jīng)由運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0019]前述的植物影像的特征量測方法，其中該連接關系為兩個該量測點連接形成的直線段、至少三個量測點連接形成的曲線段、至少三個量測點連接形成的折線段、至少三個量測點連接形成的封閉曲線與多邊形的至少其
[0020]前述的植物影像的特征量測方法，其中通過該量測設定模塊在該至少一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系的步驟，是經(jīng)由該量測設定模塊依據(jù)控制指令調(diào)整各該量測點以形成多個后續(xù)量測點，且設定該至少二個后續(xù)量測點之間的連接關系；以及，經(jīng)由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)的步驟，是由該運算模塊依據(jù)各該后續(xù)量測點及其連接關系以計算出后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)。
[0021]前述的植物影像的特征量測方法，其中更包括通過儲存模塊儲存對應該植物影像的植物編碼的多個成長記錄，上述成長記錄包括對應該植物編碼在不同成長時段的多個該植物影像、各該植物影像上的至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，及各該植物影像對應的植物特征數(shù)據(jù)，而經(jīng)由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)的步驟，更包括通過該運算模塊依據(jù)該植物編碼在不同成長時段的多個該植物影像，及各該植物特征數(shù)據(jù)、各該量測點在各該植物影像的設定位置及連接關系的變化的至少其一，以計算出對應該植物編碼的成長參數(shù)。
[0022]前述的植物影像的特征量測方法，其中該儲存模塊更儲存有多個成長估算法則，而該方法更包括下列步驟:通過該運算模塊從上述植物影像中擇一作為基準影像；由該運算模塊將該基準影像的各該量測點在該植物影像中的設定位置與連接關系，以及該基準影像對應的植物特征數(shù)據(jù)的至少其一導入多個成長估算法則，以計算出每一成長估算法則所對應該植物編碼在不同成長時段的多個模擬數(shù)據(jù)；由該運算模塊將上述模擬數(shù)據(jù)與上述成長記錄相比對，以從上述成長估算法則中取出目標估算法則；以及由該運算模塊將該成長參數(shù)導入該目標估算法則以計算成長預估數(shù)據(jù)。
[0023]前述的植物影像的特征量測方法，其特征在于其中該植物影像包括植物不可視部位，且經(jīng)由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)的步驟更包括:由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，推估出對應該植物不可視部位的至少一個估算植物特征數(shù)據(jù)。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法可達到相當?shù)募夹g進步性及實用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值，其至少具有下列優(yōu)點:
[0025]1、本發(fā)明借由植物影像及量測點的呈現(xiàn)，使用者較能輕易的理解植物成長記錄的記載依據(jù)，且在必要時做適度的量測點及連接關系的調(diào)整，借此取得較符合植物實際成長情形的植物影像的植物特征數(shù)據(jù)，并借由植物特征數(shù)據(jù)適度的修正植物生長記錄，以提升植物成長記錄的數(shù)據(jù)精確度。
[0026]2、植物在不同成長時期所拍攝的植物影像，此等植物影像所對應的量測點，可用來預估植物的成長趨勢，以較為精確的對植物進行生長評估。
[0027]3、借由影像顯示模塊與量測設定模塊的配合，使用者得以直接在影像上進行量測點的設置，不但量測點設置較為彈性，且較能減少使用者操作上的復雜性。
[0028]本發(fā)明揭示技術得以在不需大幅更動硬件設備的前提下，適用于現(xiàn)今具記錄生長影像的植物生長記錄系統(tǒng)或設備，較能提升本發(fā)明技術應用性與適用性。
[0029]綜上所述，本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法具有執(zhí)行效率高、辨識結果準確度高、操作簡單、成本低、符合實際需要等有益效果。本發(fā)明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
[0030]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1A是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第一種實施例的系統(tǒng)示意圖。
[0032]圖1B是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第二種實施例的系統(tǒng)示意圖。
[0033]圖2A是本發(fā)明實施例的植物的第一種正面影像示意圖。
[0034]圖2B是本發(fā)明實施例的植物的第一種俯視影像示意圖。
[0035]圖3A是本發(fā)明實施例的植物的第二種正面影像示意圖。
[0036]圖3B是本發(fā)明實施例的植物的第二種俯視影像示意圖。
[0037]圖4A是本發(fā)明實施例的植物的第三種正面影像示意圖。
[0038]圖4B是本發(fā)明實施例的植物的第三種俯視影像示意圖。
[0039]圖5A與圖5B是本發(fā)明實施例的后續(xù)量測點設定示意圖。
[0040]圖6是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第三種實施例的系統(tǒng)示意圖。
[0041]圖7是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第四種實施例的系統(tǒng)示意圖。
[0042]圖8是本發(fā)明實施例的植物影像的特征量測方法流程示意圖。
[0043]圖9與圖10是本發(fā)明實施例的植物影像的特征量測方法后續(xù)流程示意圖。
[0044]【主要元件符號說明】
[0045]10:影像顯示模塊20:量測設定模塊
[0046]21:量測設定界面22:影像辨識技術
[0047]30:運算模塊40:儲存模塊
[0048]50:拍攝裝置60:外部裝置
[0049]71，71a, 71b, 71c, 71d:植物影像71e，72f, 72g, 72h:植物影像[0050]72:量測點73:連接關系
[0051]74:植物特征數(shù)據(jù)75:植物種類
[0052]76:建議量測點77:建議量測點的連接關系
[0053]78:基準影像81:植物編碼
[0054]82:成長記錄83:成長參數(shù)
[0055]84:成長預估數(shù)據(jù)85:預估臨界數(shù)據(jù)
[0056]86:成長估算法則87:模擬數(shù)據(jù)
[0057]88:目標估算法則
[0058]al，a2:植物影像71a上的量測點
[0059]al，，a2，，a3，，a4，:植物影像71b上的量測點[0060]bl, b2, b3:植物影像71c上的量測點
[0061]bl，，b2’，b3’，b4’，b5’:植物影像 71d 上的量測點
[0062]cl, c2, c3:植物影像71e上的量測點
[0063]Cl’，c2’，c3’，c4’，c5’:植物影像 71f 上的量測點
[0064]dl, d2, d3, d4, d5:植物影像71g上的量測點
[0065]dl, d2, d3, d4, d5, d6, d7:植物影像 71h 上的量測點
[0066]11，12，13:植物影像上的葉片
【具體實施方式】
[0067]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的植物影像的特征量測系統(tǒng)及方法的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0068]首先，請參閱圖1A是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第一種實施例的系統(tǒng)示意圖，及配合參閱圖1B是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第二種實施例的系統(tǒng)示意圖。此系統(tǒng)主要包括影像顯示模塊10、量測設定模塊20與運算模塊30。
[0069]此影像顯示模塊10用以顯示一個以上的植物影像71。此(或此等)植物影像71可以是多個不同植物的影像，也可以是一個植物但不同的拍攝角度的影像，影像顯示模塊10可以一次顯示一張植物影像71，也可以同時顯示多張植物影像71。更進一步時，如圖1B所示，植物影像71可由任一種具攝像、拍照能力的拍攝裝置50，如數(shù)字相機、數(shù)字攝影機所拍攝而得，或是具儲存能力的外部裝置60，此外部裝置內(nèi)儲有上述的植物影像，在鏈結影像顯示模塊10后，提供植物影像71予影像顯示模塊10。在另一些實施例中，亦可由外部裝置60鏈結運算模塊30后，由運算模塊30讀取外部裝置60內(nèi)儲的植物影像后令影像顯示模塊10進行呈現(xiàn)。在又一些實施例中，系統(tǒng)本身亦可包括儲存模塊40以儲存上述的植物影像71。
[0070]量測設定模塊20用以在每一個植物影像71上設定二個或以上的量測點72，及用以設定此等量測點72之間的連接關系73。在一些實施例中，量測設定模塊20可提供有一個量測設定界面21，以供使用者通過此量測設定界面21來對植物影像71上設定上述的量測點72與量測點72之間的連接關系73。在另一些實施例中，如后續(xù)圖6所示，量測設定模塊20可利用一般影像辨識技術22，自動辨識植物影像中待量測的部分，并依據(jù)植物影像特征的需求來找出量測點并進行顯示，例如找出葉片作為待量測部分，再從葉片部分找出葉片的尖端和根部作為量測點。
[0071]然而，前述的連接關系73包括至少下列多種:
[0072](I)由兩個量測點72連接形成的直線段，如圖2A是本發(fā)明實施例的植物的第一種正面影像示意圖，量測點al與量測點a2連接形成直線段。如圖2B是本發(fā)明實施例的植物的第一種俯視影像示意圖，量測點a3’與量測點a4’連接形成直線段。
[0073](2)由三個以上的量測點72連接形成曲線段。如圖3A是本發(fā)明實施例的植物的第二種正面影像示意圖，量測點bl、量測點b2與量測點b3連接形成曲線段。如圖3B是本發(fā)明實施例的植物的第二種俯視影像示意圖，量測點b4’、量測點b2’與量測點b5’連接形成曲線段。
[0074](3)由三個以上的量測點連接形成的折線段，如圖4A是本發(fā)明實施例的植物的第三種正面影像示意圖，量測點Cl、量測點c2與量測點c3連接形成折線段。如圖4B是本發(fā)明實施例的植物的第三種俯視影像示意圖，量測點c4’、量測點c2’與量測點c5’連接形成折線段。
[0075]更甚者，可由三個以上的量測點72連接形成封閉曲線，或是由三個以上的量測點72連接形成多邊形。但不以此為限，相同或相類似的連接關系皆適用。
[0076]運算模塊30會依據(jù)設定于植物影像71上的量測點72，以及量測點72之間的連接關系73，計算出各植物影像71的至少一個植物特征數(shù)據(jù)74。如圖2A所示，運算模塊30會依據(jù)量測點al與量測點a2在植物影像71a的坐標位置，計算出量測點al與量測點a2連接形成的直線段的長度，此直線段的長度即代表葉片11的葉長。如圖2B，運算模塊30會依據(jù)量測點a3’與量測點a4’在植物影像71b的坐標位置，計算出量測點a3’與量測點a4’連接形成的直線段的長度，此直線段的長度即代表葉片11的葉寬。相類似方式，如圖3A所示，運算模塊30依據(jù)量測點bl、量測點b2與量測點b3取得葉片12的葉長。如圖3B所示，運算模塊30依據(jù)量測點b4’、量測點b2’與量測點b5’取得葉片12的葉寬。如圖4A，運算模塊30依據(jù)量測點Cl、量測點c2與量測點c3取得葉片13的葉長。如圖4B所示，運算模塊30依據(jù)量測點c4’、量測點c2’與量測點c5’取得葉片13的葉寬。此外，植物特征數(shù)據(jù)也可以是植物的整體高度、葉片面積等，本發(fā)明并不以此為限。
[0077]更進一步者，植物影像71可為二個或以上數(shù)量，多個植物影像71可以對應同一個植物。例如，植物影像71包括第一植物影像與第二植物影像，其可以是同一個植物在不同時間點時所拍攝的植物影像，也可以是同一個植物在不同攝影角度所拍攝的植物影像。量測設定模塊20在第一植物影像上設定至少二個量測點72，此等量測點72至少包括第一植物影像第一量測點和第一植物影像第二量測點。量測設定模塊20會在第二植物影像上設定至少二個量測點72，此等量測點72至少包括第二植物影像第一量測點和第二植物影像第二量測點。其中，第一植物影像第一量測點和第二植物影像第一量測點具有對應關系，第一植物影像第二量測點和第二植物影像第二量測點具有對應關系。運算模塊30會依據(jù)第一植物影像的量測點與量測點之間的連接關系、第一植物影像第一量測點和第二植物影像第一量測點的對應關系、以及第一植物影像第二量測點和第二植物影像第二量測點的對應關系，計算第一植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)74。
[0078]舉例來說，由于葉片在3D空間中的其實是立體的，若以單一個2D影像來計算其葉片長度，其準確度并不高，若能整合另一角度所拍攝的2D影像，將可獲得3D的坐標值，進而計算出準確度較高的葉片長度。配合參閱圖2A與圖2B，將植物影像71a視為第一植物影像，將植物影像71b視為第二植物影像。量測設定模塊20設定于植物影像71a的量測點al視為第一植物影像第一量測點、量測點a2視為第一植物影像第二量測點，設定于植物影像71b的量測點al’視為第二植物影像第一量測點、量測點a2’視為第二植物影像第二量測點。運算模塊30會依據(jù)量測點al及量測點a2的連接關系、量測點al與量測點al’的對應關系，及量測點a2與量測點a2’的對應關系，以計算出植物影像71a上葉片11的葉長。
[0079]又例如，配合參閱圖3A與圖3B，將植物影像71c視為第一植物影像，將植物影像71d視為第二植物影像。量測設定模塊20設定于植物影像71c的量測點bl視為第一植物影像第一量測點、量測點b2視為第一植物影像第二量測點、量測點b3視為第一植物影像第三量測點，設定于植物影像71d的量測點bl’視為第二植物影像第一量測點、量測點b2’視為第二植物影像第二量測點、量測點b3’視為第二植物影像第三量測點。運算模塊30會依據(jù)量測點bl、量測點b2與量測點b3的連接關系、量測點bl與量測點bl’的對應關系、量測點b2與量測點b2’的對應關系及量測點b3與量測點b3’的對應關系，以計算出植物影像71c或植物影像7Id中葉片12的葉長。
[0080]再例如，配合參閱圖4A與圖4B，將植物影像71e視為第一植物影像，將植物影像71f視為第二植物影像。量測設定模塊20設定于植物影像71e的量測點cl視為第一植物影像第一量測點、量測點c2視為第一植物影像第二量測點、量測點c3視為第一植物影像第三量測點，設定于植物影像71f的量測點Cl’視為第二植物影像第一量測點、量測點c2’視為第二植物影像第二量測點、量測點c3’視為第二植物影像第三量測點。
[0081]其中，植物影像71f包括一個植物不可視部位，即葉片13有部分被葉片11所遮蓋，因此無法從植物影像71e與植物影像71f看到整個葉片13的形狀。使用者可通過控制量測設定模塊20 (如提供量測設定界面21)設定對應葉片13的量測點Cl’、量測點c2’與量測點c3’。運算模塊30會以量測點Cl’、量測點c2’與量測點c3’在植物影像71f的坐標，及量測點Cl’、量測點c2’與量測點c3’之間的連接關系，推估出上述植物不可視部位的估算植物特征數(shù)據(jù)，作為植物影像71f中的葉片13的估算葉長。然而，連接關系的選用端視使用者的需求而定，并不設限。
[0082]在一些實施例中，上述的儲存模塊40除儲存植物影像71外，亦會儲存每一植物影像71對應的量測點72與量測點72之間的連接關系73，以每一植物影像71對應的植物特征數(shù)據(jù)74。如此一來，影像顯示模塊10在呈現(xiàn)植物影像71時，可同時呈現(xiàn)出植物影像71對應的量測點72、量測點72之間的連接關系73、植物特征數(shù)據(jù)74。
[0083]使用者可通過量測設定模塊20 (如提供量測設定界面21)調(diào)整各個量測點72以形成多個后續(xù)量測點，以及調(diào)整兩個或以上后續(xù)量測點之間的連接關系。調(diào)整的方式包括有新增、刪除及修正后續(xù)量測點的位置及連接關系。運算模塊30會依據(jù)調(diào)整出的后續(xù)量測點，以及后續(xù)量測點之間的連接關系，計算出后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)。
[0084]請參閱圖5A與圖5B是本發(fā)明實施例的后續(xù)量測點設定示意圖。植物影像71g為量測點調(diào)整前的影像。使用者通過量測設定模塊20調(diào)整植物影像71g上的量測點，例如刪除量測點d2、修正量測點d5的位置以形成量測點d5’、新增量測點d6與d7在葉片12上。將量測點d4至量測點d5之間連接關系從折線段修正為直線段，將量測點dl至量測點d3之間的連接關系從折線段修正為直線段，將量測點dl、量測點d6、量測點d7之間的連接關系設定為曲線段。植物影像71g經(jīng)調(diào)整后即形成植物影像71h，植物影像71h上的各量測點即被視為后續(xù)量測點。運算模塊30會依據(jù)此等后續(xù)量測點及后續(xù)量測點的連接關系，重新計算出葉片13的葉長與葉寬，及計算出葉片12的葉長，此即為前述的后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)。
[0085]請參閱圖6是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第三種實施例的系統(tǒng)示意圖。在此實施例中，和前面實施例相同的模塊，其功能和說明如前所述，在此不再重復贅述。
[0086]儲存模塊40儲存有一個以上的植物種類75，以及各植物種類75分別對應的建議量測點76及其連接關系77的數(shù)據(jù)。量測設定模塊20可依據(jù)植物影像71對應的植物種類75(如通過影像辨識技術22來識別植物影像71對應的植物種類75，或是由使用者輸入或事先設定的植物種類75)，從儲存模塊40取出此植物種類75對應的建議量測點76，及建議量測點76之間的連接關系77。量測設定模塊20會將此等建議量測點75與建議量測點75之間的連接關系77設定至植物影像71上，作為前述的量測點72及連接關系73。之后，使用者可更進一步通過量測設定界面21控制、操作、調(diào)整植物影像71上的量測點72及連接關系73的設定及調(diào)整行為。進一步來說，相同種類的植物，其植物影像的相似度高，要量測的植物特征也相同，因此，可事先建立每一植物種類75的建議量測點76及其連接關系77的數(shù)據(jù)，當經(jīng)由影像辨識技術22辨識出植物影像種類，或使用者可經(jīng)由量測設定模塊20 (如提供量測設定界面21)設定好植物影像71的植物種類時，量測設定模塊20即可依據(jù)建議量測點76及其連接關系77的數(shù)據(jù)(例如建議量測點76為最上面的葉片尖端、中間點和根部，連接關系77為尖端、中間點和根部三個點的連結折線)，在植物影像71中找出適當且對應的三個量測點72和其連結折線作為連接關系數(shù)據(jù)。
[0087]請參閱圖7是本發(fā)明植物影像的特征量測系統(tǒng)的第四種實施例的系統(tǒng)示意圖。與前實施例不同在于，每一個植物對應一個植物編碼81，每一植物編碼81對應有一個或以上數(shù)量的成長記錄82。此(或此等)成長記錄82包括各植物編碼82對應于植物的不同成長時段的多個植物影像71、每一植物影像71上設置的量測點72、量測點72之間的連接關系73、植物影像71對應的植物特征數(shù)據(jù)74。此等植物編碼81與成長記錄82儲存于前述的儲存模塊40中。運算模塊30以依據(jù)某一植物編碼81同成長時段的各植物影像71對應的植物特征數(shù)據(jù)74，計算此植物編碼81所屬植物的成長參數(shù)83。
[0088]更進一步，運算模塊30可依據(jù)成長參數(shù)83計算出此植物編碼81所屬植物的成長預估數(shù)據(jù)84，也就是計算出此植物未來的成長趨勢。更甚者，運算模塊30可依據(jù)成長參數(shù)83計算出此植物編碼81所屬植物的各植物特征數(shù)據(jù)74的預估臨界數(shù)據(jù)，也就是植物成長的可能性極限，例如:葉長的最大長度預估、葉寬的最長寬度預估、花朵最大涵蓋面積...等。
[0089]此外，儲存模塊40更包括記錄有多個成長估算法則86(如利用軌跡追蹤方法來預估生長趨勢、利用量測點的位移變化來預估下此生長長度等)。運算模塊先就單一植物編碼81對應的多個植物影像81中，擇一作為基準影像78。運算模塊30會將基準影像78的各量測點72的位置與連接關系73，以及基準影像78對應的植物特征數(shù)據(jù)74的至少其一導入所有成長估算法則86，借此計算出每一成長估算法則86對應的多個模擬數(shù)據(jù)87。此等模擬數(shù)據(jù)87對應至植物編碼81所屬植物在不同成長時段。接著，運算模塊30將各模擬數(shù)據(jù)87與成長記錄82相比對，以從所有成長估算法則中取出符合需求的目標估算法則88。之后，運算模塊30將此植物編碼81對應的成長參數(shù)83導入目標估算法則88，以取得前述成長預估數(shù)據(jù)84。
[0090]請參閱圖8是本發(fā)明實施例的植物影像的特征量測方法流程示意圖。請配合圖1至圖7以利于了解。此方法流程至少包括如下:
[0091]通過影像顯示模塊顯示至少一個植物影像(步驟S105)，再通過量測設定模塊在至少一個植物影像上設定至少二個量測點與此等量測點之間的連接關系(步驟S110)。此步驟的施行方式至少有以下情形:
[0092](I)如圖1A所示，影像顯示模塊10呈現(xiàn)一個或以上的植物影像71。量測設定模塊20用以在各植物影像71上設定量測點72以及量測點72之間的連接關系73，以及設定各植物影像71上的量測點72的對應關系。
[0093](2)在一些實施例中，如圖1B所示，影像顯示模塊10所呈現(xiàn)的植物影像71上已設置有量測點72、量測點72之間的連接關系73及植物特征數(shù)據(jù)74。此等量測點72是量測設定模塊20從儲存模塊40直接讀取而出。在另一些實施例中，如圖6所示，儲存模塊40儲存多種植物種類75所分別對應的建議量測點76及其連接關系77的數(shù)據(jù)。量測設定模塊20再通過影像辨識技術22來識別植物影像71對應的植物種類75，以取出相關的建議量測點76與連接關系77來進行植物影像71的量測點設定。
[0094]之后，使用者在檢視過植物影像71的量測點72、連接關系73與植物特征數(shù)據(jù)74，并想修正此等數(shù)據(jù)時，可通過量測設定界面21輸入控制指令。量測設定模塊20在取得此控制指令后，才讓使用者通過量測設定界面21來調(diào)整各量測點72形成多個后續(xù)量測點，以及后續(xù)量測點的連接關系。
[0095]經(jīng)由運算模塊依據(jù)此等量測點之間的連接關系，計算出植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)(步驟S120)。此步驟依據(jù)步驟SllO的施行方式而有對應的執(zhí)行行為。其中，步驟SllO中是以方式(I)施行，則此步驟中，運算模塊30則依據(jù)植物影像71上的量測點72及量測點72的連接關系73來計算前述的植物特征數(shù)據(jù)74。若是以方式(2)施行，運算模塊30會依據(jù)調(diào)整后的后續(xù)量測點及連接關系來計算后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)，并儲存各后續(xù)量測點與后續(xù)量測點之間的連接關系，及后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)以對應植物影像71。亦在一些實施例中，植物影像71包括植物不可視部位，運算模塊30即依據(jù)所設定的量測點72與量測點72之間的連接關系73，推估出對應此植物不可視部位的估算植物特征數(shù)據(jù)。
[0096]參閱圖9與圖10是本發(fā)明實施例的植物影像的特征量測方法后續(xù)流程示意圖。請同時配合圖7以利于了解。其中，儲存模塊儲存有多個成長估算法則，以及儲存每一個植物編碼對應的多個成長記綠。此方法流程包括:
[0097]由運算模塊30依據(jù)植物編碼81在不同成長時段的多個植物影像71，及各植物特征數(shù)據(jù)74、各量測點72在各植物影像71的設定位置及連接關系73的變化的至少其一，以計算出對應植物編碼81的成長參數(shù)83 (步驟S210)。
[0098]接著，通過運算模塊30從所有植物影像71中擇一作為基準影像78 (步驟S220)，并將基準影像78的各量測點71的設定位置與連接關系，以及基準影像78對應的植物特征數(shù)據(jù)74的至少其一導入多個成長估算法則86，以計算出每一成長估算法則86所對應植物編碼81在不同成長時段的多個模擬數(shù)據(jù)87 (步驟S230)。之后，運算模塊30將所有模擬數(shù)據(jù)87與所有成長記錄82相比對，以從所有成長估算法則86中取出目標估算法則88(步驟S240)，再將成長參數(shù)83導入目標估算法則88以計算成長預估數(shù)據(jù)84 (步驟S250)。[0099]亦或另一方面，當步驟S210完成，運算模塊30取得成長參數(shù)83后，依據(jù)成長參數(shù)83計算出對應植物編碼81的各植物特征數(shù)據(jù)74的預估臨界數(shù)據(jù)85 (步驟S260)。
[0100]本發(fā)明的方法可經(jīng)由本發(fā)明的植物影像特征量測系統(tǒng)來進行實作，本發(fā)明系統(tǒng)中各元件(如影像顯示模塊、量測設定模塊與運算模塊)，可應用具特定邏輯電路的獨特硬件裝置或具特定功能的設備來實作，如將程序碼和處理器/芯片整合成獨特硬件或?qū)⒊绦虼a和市售可得的特定設備整合。更進一步者，本發(fā)明的方法亦可經(jīng)由一般用途處理器/計算器/服務器與其它硬件(如影像顯示器)來進行實作，部份元件(如量測設定模塊與運算模塊)可使一般用途處理器/計算器/服務器讀取儲存程序碼的記錄媒體后執(zhí)行。當程序碼被一般用途處理器/計算器/服務器載入且執(zhí)行時，此一般用途處理器/計算器/服務器成為用以參與本發(fā)明系統(tǒng)的元件，類似于應用具特定邏輯電路的獨特硬件裝置，以執(zhí)行本發(fā)明方法的操作步驟。
[0101]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其包括: 影像顯示模塊，用以顯示至少一個植物影像； 量測設定模塊，用以在每一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系；以及 運算模塊，依據(jù)該至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該至少一個植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中該連接關系為該兩個量測點連接形成的直線段、至少三個量測點連接形成的曲線段、至少該三個量測點連接形成的折線段、至少該三個量測點連接形成的封閉曲線與多邊形的至少其一。
3.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中該影像顯示模塊更包括用以顯示該至少一個植物影像、對應該至少一個植物影像的各該量測點及其連接關系、與對應該至少一個植物影像的該植物特征數(shù)據(jù)，且該量測設定模塊更包括用以調(diào)整各該量測點以形成多個后續(xù)量測點以及修改該至少二個后續(xù)量測點之間的連接關系，而該運算模塊更包括依據(jù)各該后續(xù)量測點及其連接關系以計算出后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于更包括儲存模塊，用以儲存該至少一個植物種類、每一植物種類所分別對應的建議量測點及其連接關系數(shù)據(jù)，且該量測設定模塊依據(jù)該至少一個植物影像所對應的植物種類，取得其對應的建議量測點及其連接關系數(shù)據(jù)，以在該至少一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系。
5.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中該量測設定模塊經(jīng)由提供一個量測設定界面，以供使用者操作于該至少一個植物影像上來設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系。
6.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中該至少一個植物影像包括第一植物影像與第二植物影像，該量測設定模塊在該第一植物影像上設定至少二個量測點，該第一植物影像的該至少二個量測點至少包括第一植物影像第一量測點和第一植物影像第二量測點；該量測設定模塊更包括用以在該第二植物影像上設定至少二個量測點，其中該第二植物影像的該至少二個量測點是至少包括第二植物影像第一量測點和第二植物影像第二量測點，且該第一植物影像第一量測點和該第二植物影像第一量測點具有對應關系，該第一植物影像第二量測點和該第二植物影像第二量測點具有對應關系；以及，該運算模塊依據(jù)該第一植物影像的至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系、該第一植物影像第一量測點和該第二植物影像第一量測點的對應關系、以及該第一植物影像第二量測點和第二植物影像第二量測點的對應關系，計算該第一植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中更包括儲存模塊，用以儲存對應每一該植物影像的植物編碼的多個成長記錄，上述成長記錄包括對應該植物編碼在不同成長時段的多個該植物影像、各該植物影像上的至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，及各該植物影像對應的植物特征數(shù)據(jù)，且其中該運算模塊更包括用以依據(jù)該植物編碼于不同成長時段的各該植物影像對應的植物特征數(shù)據(jù)，計算該植物編碼對應的成長參數(shù)。
8.根據(jù)權利要求7所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中該運算模塊更包括用以依據(jù)該成長參數(shù)，計算出該植物編碼對應的成長預估數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權利要求1所述的植物影像的特征量測系統(tǒng)，其特征在于其中該植物影像包括植物不可視部位，該運算模塊更包括用以依據(jù)該至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系,推估出對應該植物不可視部位的至少一個估算植物特征數(shù)據(jù)。
10.一種植物影像的特征量測方法，其特征在于其包括: 通過影像顯示模塊顯示至少一個植物影像； 通過量測設定模塊在該至少一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系；以及 經(jīng)由運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權利要求10所述的植物影像的特征量測方法，其特征在于其中該連接關系為兩個該量測點連接形成的直線段、至少三個量測點連接形成的曲線段、至少三個量測點連接形成的折線段、至少三個量測點連接形成的封閉曲線與多邊形的至少其一。
12.根據(jù)權利要求10所述的植物影像的特征量測方法，其特征在于其中通過該量測設定模塊在該至少一個植物影像上設定至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系的步驟，是經(jīng)由該量測設定模塊依據(jù)控制指令調(diào)整各該量測點以形成多個后續(xù)量測點，且設定該至少二個后續(xù)量測點之間的連接關系；以及，經(jīng)由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)的步驟，是由該運算模塊依據(jù)各該后續(xù)量測點及其連接關系以計算出后續(xù)植物特征數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權利要求10所述的植物影像的特征量測方法，其特征在于更包括通過儲存模塊儲存對應該植物影像的植物編碼的多個成長記錄，上述成長記錄包括對應該植物編碼在不同成長時段的多個該植物影像、各該植物影像上的至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，及各該植物影像對應的植物特征數(shù)據(jù)，而經(jīng)由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)的步驟，更包括通過該運算模塊依據(jù)該植物編碼在不同成長時段的多個該植物影像，及各該植物特征數(shù)據(jù)、各該量測點在各該植物影像的設定位置及連接關系的變化的至少其一，以計算出對應該植物編碼的成長參數(shù)。
14.根據(jù)權利要求13所述的植物影像的特征量測方法，其特征在于其中該儲存模塊更儲存有多個成長估算法則，而該方法更包括下列步驟: 通過該運算模塊從上述植物影像中擇一作為基準影像； 由該運算模塊將該基準影像的各該量測點在該植物影像中的設定位置與連接關系，以及該基準影像對應的植物特征數(shù)據(jù)的至少其一導入多個成長估算法則，以計算出每一成長估算法則所對應該植物編碼在不同成長時段的多個模擬數(shù)據(jù)； 由該運算模塊將上述模擬數(shù)據(jù)與上述成長記錄相比對，以從上述成長估算法則中取出目標估算法則；以及 由該運算模塊將該成長參數(shù)導入該目標估算法則以計算成長預估數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權利要求10所述的植物影像的特征量測方法，其特征在于其中該植物影像包括植物不可視部位，且經(jīng)由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點之間的連接關系，計算出該植物影像的至少一個植物特征數(shù)據(jù)的步驟更包括: 由該運算模塊依據(jù)該至少二個量測點與該至少二個量測點之間的連接關系，推估出對應該植物不可視部位的 至少一個估算植物特征數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01C11/00GK103837136SQ201210519656
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權日:2012年11月27日
【發(fā)明者】彭永興, 黃勃程, 陳韋仲, 吳炎東, 古耀揚 申請人:財團法人資訊工業(yè)策進會