專利名稱：果樹單樹產(chǎn)量測量的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及果樹產(chǎn)量智能測量領(lǐng)域，尤其涉及果樹單樹產(chǎn)量測量的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
果樹產(chǎn)量的測量在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和農(nóng)學(xué)研究中均有著重要的應(yīng)用需求。傳統(tǒng)上果樹產(chǎn)量的無損精確測量大部分是采用人工統(tǒng)計果實個數(shù)并估算果樹單樹總產(chǎn)量的方法，這種方法費時費力，且由于果樹中果實往往較多，很難記住哪些果實是已經(jīng)統(tǒng)計過的，因此人工統(tǒng)計果實個數(shù)的方法很容易弓I起較大的誤差。近年來，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，特別是機器視覺、聲波檢測、激光測量等技術(shù)的日趨成熟，為果樹產(chǎn)量的智能測量提供了新的途徑?！秾崟r估計柑桔產(chǎn)量彩色視覺系統(tǒng)》一文中設(shè)計了一個基于機器視覺的實時柑橘測產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過一個帶數(shù)碼相機的機器人在果樹邊行走，并獲得果樹冠層的數(shù)字圖像，通過利用數(shù)字圖像中果實與樹葉和其他背景信息在顏色上的差異，將柑橘從數(shù)字圖像中分離出來，然后柑橘識別個數(shù)，并根據(jù)每個柑橘在圖像中的大小估算該柑橘的重量，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)整個果園果樹產(chǎn)量的測量統(tǒng)計?！痘诓噬珨?shù)字圖像估計野生藍莓果實產(chǎn)量》一文中采用數(shù)字圖像進行野生藍莓產(chǎn)量的測量，該方法利用數(shù)碼相機從藍莓植株群體的正上方拍攝一張數(shù)字圖像，然后利用圖像中果實與其他部分信息在顏色上的差異進行背景剔除，使數(shù)字圖像中只保留果實的象素信息，并通過統(tǒng)計這些象素的數(shù)量實現(xiàn)所拍攝的藍莓群體的產(chǎn)量。與此類似，《基于圖像處理的柑橘測產(chǎn)方法》一文中利用機器視覺技術(shù)進行柑橘樹產(chǎn)量的無損測量，該方法首先通過從一個角度拍攝單株柑橘果樹的一張數(shù)字圖像，然后基于預(yù)先定義的柑橘樹不同其他的RGB顏色模型對所獲得的柑橘圖像進行分割，從分割得到的柑橘果實圖像中提取果實個數(shù)以及每個果實的總周長、果實總面積等特征參數(shù)，最后計算果樹的總產(chǎn)量，從而實現(xiàn)了單株果樹產(chǎn)量的測量?！痘趫D像處理的蘋果果園產(chǎn)量預(yù)測》利用數(shù)字圖像技術(shù)，通過在果樹開花期獲得果園的數(shù)字圖像，同時通過事先建立的果樹開花密度與果樹產(chǎn)量之間的關(guān)系，從獲取的數(shù)字圖像中提取得到的果樹開花密度預(yù)測果園的果樹總產(chǎn)量?，F(xiàn)有基于機器視覺的果樹產(chǎn)量測量方法中，僅從果樹的一個側(cè)面獲取包含果實信息的果樹數(shù)字圖像，由于果樹冠層枝葉繁茂，遮擋嚴重，因此無論從哪個側(cè)面拍攝圖像，圖像中也無法包含果樹上的所有果實，這將導(dǎo)致最終通過所拍攝的數(shù)字圖像中提取的果實數(shù)量與真實的數(shù)量存在較大的誤差，并引起從果實數(shù)量計算得到的果實產(chǎn)量更大的誤差。同時，由于從不同角度拍攝得到的果樹數(shù)字圖像中包含的果實都會存在差異，因此僅通過拍攝一個圖像的方法測量果樹產(chǎn)量的方法存在測量結(jié)果不唯一、具有人為操作隨機性的特點。此外，這種方法通過所拍攝的數(shù)字圖像中檢測得到的果實象素大小計算得到果實的周長和半徑等參數(shù)，由于數(shù)碼相機拍攝的圖像都存在畸變的問題，這也會引起最終計算得到的果樹產(chǎn)量產(chǎn)生另一種誤差。
《基于圖像處理的蘋果果園產(chǎn)量預(yù)測》中所描述的果樹產(chǎn)量估算方法中，是通過事先建立的開花密度和實測果樹產(chǎn)量的關(guān)系，再通過獲取果樹開花的數(shù)字圖像并計算開花密度，從而推導(dǎo)出這些果樹可能的產(chǎn)量。這種方法并沒有通過直接獲取果樹結(jié)果期的數(shù)字圖像進行分析，計算結(jié)果的誤差可能更大，因為果樹的實際產(chǎn)量還會受到多種外界條件的影響，包括病蟲害、雨、雪等，果樹現(xiàn)有的開花密度并不一定帶來預(yù)期的產(chǎn)量。因此這種方法比較適合于對大規(guī)模的果園進行產(chǎn)量估算，而不適用于單株果樹產(chǎn)量的測量。所以上述方法均無法做到對單株果樹的產(chǎn)量進行精確的測量。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對上述缺陷，如何精確、快速、無損地對單株果樹的產(chǎn)量進行測量。(二)技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明提供了果樹單樹產(chǎn)量測量的方法和系統(tǒng)，所述方法包括:A:獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對所述三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；B:對所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集；C:對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到N個果實三維點云數(shù)據(jù)子集和果實個數(shù)N，N為正整數(shù)；D:根據(jù)所述果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組；E:根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量；所述步驟E之前還包括:S:測量樣本果實的果實半徑和果實質(zhì)量，建立果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型，獲取所述基礎(chǔ)參數(shù)。 優(yōu)選地,所述步驟A具體包括:Al:對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中所述三維點云數(shù)據(jù)中包含顏色信息；A2:對所述果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除；A3:再對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集。優(yōu)選地,所述步驟B具體包括:B1:獲取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征；B2:根據(jù)所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集中的每個數(shù)據(jù)點的顏色值與所述顏色特征的距離，分割出果實器官以外的數(shù)據(jù)點，得到所述果實三維點云數(shù)據(jù)集。優(yōu)選地，所述步驟C中對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計具體為:對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行聚類，將屬于同一果實的數(shù)據(jù)點劃分到一個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中，得到的子集個數(shù)就是果實個數(shù)。優(yōu)選地，所述步驟D具體包括:Dl:計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集內(nèi)的長寬參數(shù)；D2:計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集的中心點坐標；D3:計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中的所有數(shù)據(jù)點與所述中心點坐標的距離，并計算出平均距離；D4:根據(jù)所述長寬參數(shù)和所述平均距離計算出每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集對應(yīng)的果實半徑，所有果實半徑組成所述果實半徑數(shù)組。為解決上述問題，本發(fā)明還提供了果樹單樹產(chǎn)量測量的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:預(yù)處理模塊、三維點云數(shù)據(jù)分割模塊、果實計數(shù)模塊、果實半徑計算模塊和果樹產(chǎn)量計算模塊；所述預(yù)處理模塊，獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對所述三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；所述三維點云數(shù)據(jù)分割模塊，對所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集；所述果實計數(shù)模塊，對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到果實個數(shù)；所述果實半徑計算模塊，根據(jù)所述果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組；所述果樹產(chǎn)量計算模塊，根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量；所述系統(tǒng)還包括:基礎(chǔ)參數(shù)模塊，測量樣本果實的果實半徑和果實質(zhì)量，建立果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型，獲取所述基礎(chǔ)參數(shù)。優(yōu)選地，所述預(yù)處理模塊包括:原始數(shù)據(jù)集獲取模塊、初步剔除模塊和二次提剔除模塊；所述原始數(shù)據(jù)集獲取模塊，對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中所述三維點云數(shù)據(jù)中包含顏色信息；所述初步剔除模塊，對所述果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除；所述二次提剔除模塊，對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集。優(yōu)選地，所述三維點云數(shù)據(jù)分割模塊包括:顏色特征獲取模塊和果實三維點云數(shù)據(jù)集獲取模塊；所述顏色特征獲取模塊，獲取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征；所述果實三維點云數(shù)據(jù)集獲取模塊，根據(jù)所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集中的每個數(shù)據(jù)點的顏色值與所述顏色特征的距離，分割出果實器官以外的數(shù)據(jù)點，得到所述果實三維點云數(shù)據(jù)集。優(yōu)選地，所述果實半徑計算模塊包括:長寬獲取模塊、中心點坐標計算模塊、平均距離計算模塊和果實半徑數(shù)組獲取模塊；所述長寬獲取模塊，計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集內(nèi)的長寬參數(shù)；
所述中心點坐標計算模塊，計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集的中心點坐標；所述平均距離計算模塊，計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中的所有數(shù)據(jù)點與所述中心點坐標的距離，并計算出平均距離；所述果實半徑數(shù)組獲取模塊，根據(jù)所述長寬參數(shù)和所述平均距離計算出每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集對應(yīng)的果實半徑，所有果實半徑組成所述果實半徑數(shù)組。(三)有益效果本發(fā)明提出了果樹單樹產(chǎn)量測量的方法和系統(tǒng)，通過獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；利用果實與其他器官的顏色特征不同進行分割得到果實三維點云數(shù)據(jù)集，在采用類聚方法對果實三維點云數(shù)據(jù)集進行分割，保證果實計數(shù)的處理效率和準確性；根據(jù)果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組；根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量，還可以計算出果實平均直徑和平均每個果實的重量，能夠精確、快速、無損地對果樹單樹產(chǎn)量進行測量。


圖1為果樹單樹產(chǎn)量測量的方法的步驟流程圖；圖2為果樹單樹產(chǎn)量測量的方法中步驟A的具體流程圖；圖3為果樹單樹產(chǎn)量測量的方法中步驟B的具體流程圖；圖4為果樹單樹產(chǎn)量測量的方法中步驟D的具體流程圖；圖5為果樹單樹產(chǎn)量測量的系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例一本發(fā)明實施例一中提供了果樹單樹產(chǎn)量測量的方法，步驟流程如圖1所示，具體包括以下步驟:步驟A:獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集D。利用大型激光三維掃描儀從田間直接獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對獲取的三維點云數(shù)據(jù)進行噪聲點剔除等預(yù)處理，步驟流程如圖2所示，具體包括以下步驟:步驟Al:對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中三維點云數(shù)據(jù)中包含顏色信息。在果園對需要進行產(chǎn)量測量的成果期果樹利用激光三維掃描儀(例如FAROfocus3D120)進行三維掃描，掃描時至少從果樹的3個角度進行多站掃描，采集得到帶顏色信息的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集。但是利用三維激光掃描儀在果園環(huán)境下對果樹進行三維點云數(shù)據(jù)獲取過程中，由于不同果樹之間和器官間的遮擋，以及其他外部條件(如風吹)的影響，所獲取的三維點云數(shù)據(jù)不可避免的會帶有噪聲點，因此需要進行以下兩步的噪聲點去除操作。
步驟A2:對果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除，具體方法如下:首先采用最少鄰居法進行噪聲點的初步剔除，即對果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的每個數(shù)據(jù)點進行最少鄰居檢查，若某個數(shù)據(jù)點的鄰居(距離該點的直線距離不大于0.5cm的數(shù)據(jù)點即為該點的鄰居)個數(shù)小于30個，即將該數(shù)據(jù)點從三維點云原始數(shù)據(jù)集中刪除。步驟A3:再對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集D。對初步剔除后的果樹三維點云數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次噪聲剔除處理，以便去除那些使用最少近鄰法無法剔除而又不屬于果樹自身數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點，方法是利用通用的三維點云處理軟件導(dǎo)入以上所獲取的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，通過交互選取數(shù)據(jù)點并刪除的方法剔除三維點云中的那些不屬于果樹葉子、果實、枝干等器官的數(shù)據(jù)點。經(jīng)過以上兩步的噪聲點剔除處理，將果樹的三維點云原始數(shù)據(jù)集中不屬于果樹的噪聲點部分去掉，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集D。步驟B:對果樹三維點云數(shù)據(jù)集D進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集Df，該步驟主要是將上一步驟處理得到的果樹三維點云數(shù)據(jù)集D進行分割，將其中不屬于果實的數(shù)據(jù)點剔除，具體實施過程如圖3所示，具體包括以下步驟:步驟B1:獲取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征。根據(jù)果樹三維點云數(shù)據(jù)集D計算三維點云數(shù)據(jù)中果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征，具體方法為:首先通過交互方式從果樹三維點云數(shù)據(jù)集D中選取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點50個，然后計算這50個數(shù)據(jù)點的顏色平均值。假設(shè)所選取的50個數(shù)據(jù)點中某個數(shù)據(jù)點i的顏色為Ci (r，g, b)，其中i取值為I到50之間的自然數(shù)，則果實器官的顏色特征的計算公式為:
權(quán)利要求
1.樹單樹產(chǎn)量測量的方法，其特征在于，所述方法具體包括: A:獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對所述三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集； B:對所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集; C:對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到N個果實三維點云數(shù)據(jù)子集和果實個數(shù)N，N為正整數(shù)； D:根據(jù)所述果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組； E:根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量； 所述步驟E之前還包括: S:測量樣本果實的果實半徑和果實質(zhì)量，建立果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型，獲取所述基礎(chǔ)參數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括: Al:對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中所述三維點云數(shù)據(jù)中包 含顏色信息； A2:對所述果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除； A3:再對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括: B1:獲取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征； B2:根據(jù)所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集中的每個數(shù)據(jù)點的顏色值與所述顏色特征的距離，分割出果實器官以外的數(shù)據(jù)點，得到所述果實三維點云數(shù)據(jù)集。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C中對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計具體為:對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行聚類，將屬于同一果實的數(shù)據(jù)點劃分到一個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中，得到的子集個數(shù)就是果實個數(shù)。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D具體包括: Dl:計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集內(nèi)的長寬參數(shù)； D2;計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集的中心點坐標； D3:計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中的所有數(shù)據(jù)點與所述中心點坐標之間的距離，并計算出平均距離； D4:根據(jù)所述長寬參數(shù)和所述平均距離計算出每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集對應(yīng)的果實半徑，所有果實半徑組成所述果實半徑數(shù)組。
6.樹單樹產(chǎn)量測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)具體包括: 預(yù)處理模塊、三維點云數(shù)據(jù)分割模塊、果實計數(shù)模塊、果實半徑計算模塊和果樹產(chǎn)量計算模塊； 所述預(yù)處理模塊，獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并對所述三維點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；所述三維點云數(shù)據(jù)分割模塊，對所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集； 所述果實計數(shù)模塊，對所述果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到果實個數(shù)； 所述果實半徑計算模塊，根據(jù)所述果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組； 所述果樹產(chǎn)量計算模塊，根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量； 所述系統(tǒng)還包括:基礎(chǔ)參數(shù)模塊，測量樣本果實的果實半徑和果實質(zhì)量，建立果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型，獲取所述基礎(chǔ)參數(shù)。
7.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理模塊包括:原始數(shù)據(jù)集獲取模塊、初步副除1吳塊和~■次提副除1吳塊； 所述原始數(shù)據(jù)集獲取模塊，對帶果狀態(tài)的果樹獲取不同角度的三維點云數(shù)據(jù)，并組成果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集，其中所述三維點云數(shù)據(jù)中包含顏色信息； 所述初步剔除模塊，對所述果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行初步剔除；所述二次提剔除模塊，對初步剔除后的果樹三維點云原始數(shù)據(jù)集中的噪聲點進行二次剔除，得到只包含果樹信息的果樹三維點云數(shù)據(jù)集。
8.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維點云數(shù)據(jù)分割模塊包括:顏色特征獲取模塊和果實三維點云數(shù)據(jù)集獲取模塊； 所述顏色特征獲取模塊，獲取果實器官對應(yīng)的數(shù)據(jù)點的顏色特征； 所述果實三維點云數(shù)據(jù)集獲取模塊，根據(jù)所述果樹三維點云數(shù)據(jù)集中的每個數(shù)據(jù)點的顏色值與所述顏色特征的距離，分割出果實器官以外的數(shù)據(jù)點，得到所述果實三維點云數(shù)據(jù)集。
9.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述果實半徑計算模塊包括:長寬獲取模塊、中心坐標計算模塊、平均距離計算模塊和果實半徑數(shù)組獲取模塊； 所述長寬獲取模塊，計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集內(nèi)的長寬參數(shù)； 所述中心坐標計算模塊，計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集的中心點坐標； 所述平均距離計算模塊，計算每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集中的所有數(shù)據(jù)點與所述中心點坐標的距離，并計算出平均距離； 所述果實半徑數(shù)組獲取模 塊，根據(jù)所述長寬參數(shù)和所述平均距離計算出每個果實三維點云數(shù)據(jù)子集對應(yīng)的果實半徑，所有果實半徑組成所述果實半徑數(shù)組。
全文摘要
本發(fā)明公開了果樹單樹產(chǎn)量測量的方法和系統(tǒng)，通過獲取果樹的三維點云數(shù)據(jù)，并進行預(yù)處理得到果樹三維點云數(shù)據(jù)集；對果樹三維點云數(shù)據(jù)集進行分割得到只包含果實信息的果實三維點云數(shù)據(jù)集；對果實三維點云數(shù)據(jù)集進行統(tǒng)計，得到N個果實三維點云數(shù)據(jù)子集和果實個數(shù)N；根據(jù)果實三維點云數(shù)據(jù)子集計算出相對應(yīng)的每個果實的果實半徑，得到果實半徑數(shù)組；根據(jù)果實半徑與果實質(zhì)量的關(guān)系模型中的基礎(chǔ)參數(shù)一一計算出果實半徑數(shù)組中的每個果實半徑對應(yīng)的果實質(zhì)量，累加計算出整株果樹的產(chǎn)量。本發(fā)明提供的方法和系統(tǒng)能夠精確、快速、無損地對果樹單樹產(chǎn)量進行測量。
文檔編號G01B11/00GK103090946SQ20131001468
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者趙春江, 陸聲鏈, 郭新宇, 王傳宇, 溫維亮 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心