基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)林產(chǎn)品種植領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]柑橘是橘、柑、橙、金柑，柚、枳等的總稱。柑橘的種類眾多，種植面積較廣，產(chǎn)量可觀，世界有135個國家生產(chǎn)柑橘，年產(chǎn)量10282.2萬噸，面積10730萬畝，均居百果之首，產(chǎn)量第一位的數(shù)巴西，2425.26萬噸，第二位數(shù)美國，1633.52萬噸，中國第三，1078萬噸，再后是墨西哥、西班牙、伊朗、印度、意大利等國。柑橘已經(jīng)成為農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效的主要途徑。
[0003]但是，如果柑橘過度種植，將會導(dǎo)致區(qū)域的供需不平衡，柑橘的價格下調(diào)幅度過大，反而影響了農(nóng)民的收入。因此需要進行柑橘產(chǎn)量估算，以估算的柑橘產(chǎn)量進行柑橘種植計劃的調(diào)制，在保證柑橘供應(yīng)的同時穩(wěn)定柑橘價格，維護農(nóng)民的利益。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)或者通過人工測量的方式或者通過圖像識別的方式進行，但是前者過于依賴人工，耗費大量人力成本和時間成本，后者使用單幅圖像、單個估算參數(shù)進行檢測，所有種類柑橘的產(chǎn)量檢測技術(shù)無差別，準(zhǔn)確度不高，并容易造成檢測參數(shù)的泄漏，而這些檢測參數(shù)往往是柑橘產(chǎn)量研宄機構(gòu)耗費心血多次試驗的結(jié)果。
[0005]因此，需要一種新的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)，能夠替代原有的人工測量方式或單幅圖像、單個估算參數(shù)、種類無差別的圖像測量方式，在保證檢測參數(shù)安全性的同時，更準(zhǔn)確更全面地獲得柑橘的產(chǎn)量。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)，采用垂直布局的兩個攝像機對單株柑橘進行圖像采集，使用包括正面果實個數(shù)、側(cè)面果實個數(shù)、正面果實面積和側(cè)面果實面積的多個估算參數(shù)執(zhí)行對單株柑橘的產(chǎn)量估算，關(guān)鍵的是，在估算過程中，不同類型柑橘的檢測參數(shù)不同，使用加密設(shè)備保證一些重要的檢測參數(shù)不被泄漏，還使用權(quán)重計算方式，將多個估算參數(shù)結(jié)合起來，提高柑橘產(chǎn)量估算的安全性和準(zhǔn)確性。
[0007]根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)，所述估算系統(tǒng)包括測量固定桿、第一攝像設(shè)備、第二攝像設(shè)備、柑橘識別設(shè)備和數(shù)字信號處理器DSP，所述測量固定桿用于固定所述第一攝像設(shè)備和所述第二攝像設(shè)備，所述第一攝像設(shè)備和所述第二攝像設(shè)備用于分別對單株柑橘拍攝，以分別獲得第一柑橘圖像和第二柑橘圖像，所述柑橘識別設(shè)備分別與所述第一攝像設(shè)備和所述第二攝像設(shè)備連接，用于基于所述第一柑橘圖像和所述第二柑橘圖像獲得所述單株柑橘的多個估算參數(shù)，所述DSP與所述柑橘識別設(shè)備連接，用于基于所述多個估算參數(shù)確定所述單株柑橘的估算產(chǎn)量。
[0008]更具體地，在所述基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)中，還包括:U盾設(shè)備，包括輸入單元和顯示單元，所述輸入單元用于接收當(dāng)前用戶輸入的用戶名稱和用戶密碼，所述顯示單元用于顯示當(dāng)前用戶輸入的各項信息；USB接口，用于連接U盾設(shè)備，根據(jù)當(dāng)前用戶在所述U盾設(shè)備輸入的用戶名稱和用戶密碼確定當(dāng)前用戶是否為授權(quán)用戶；存儲設(shè)備，用于預(yù)先存儲各個品種的柑橘的基準(zhǔn)圖像模板，每一個品種的柑橘的基準(zhǔn)圖像模板為對每一個品種的基準(zhǔn)單株柑橘預(yù)先拍攝所獲得的圖案；無線通信設(shè)備，與遠(yuǎn)端的柑橘產(chǎn)量研宄平臺無線連接，用于接收所述DSP發(fā)送的單株柑橘的品種，將所述單株柑橘的品種無線發(fā)送給所述柑橘產(chǎn)量研宄平臺，并無線接收所述柑橘產(chǎn)量研宄平臺返回的與所述單株柑橘的品種對應(yīng)的柑橘果實上限灰度閾值、柑橘果實下限灰度閾值和多個估算參數(shù)的各個權(quán)重值，所述多個估算參數(shù)由正面果實個數(shù)、側(cè)面果實個數(shù)、正面果實面積和側(cè)面果實面積組成，所述柑橘果實上限灰度閾值和所述柑橘果實下限灰度閾值用于將圖像中對應(yīng)品種的柑橘果實與圖像背景分離；所述測量固定桿為圍繞所述單株柑橘的L型結(jié)構(gòu)的固定桿，用于將所述第一攝像設(shè)備和所述第二攝像設(shè)備相互垂直地固定在同一水平面上；所述第一攝像設(shè)備用于對所述單株柑橘的正面進行拍攝，以獲得所述第一柑橘圖像；所述第二攝像設(shè)備用于對所述單株柑橘的側(cè)面進行拍攝，以獲得所述第二柑橘圖像，所述第二攝像設(shè)備與所述第一攝像設(shè)備采用相同的焦距進行拍攝；所述柑橘識別設(shè)備分別與所述第一攝像設(shè)備、所述第二攝像設(shè)備和所述存儲設(shè)備連接，包括預(yù)處理單元、果實分割單元和估算參數(shù)識別單元，所述預(yù)處理單元分別與所述第一攝像設(shè)備和所述第二攝像設(shè)備連接，用于對所述第一柑橘圖像依次執(zhí)行對比度增強、中值濾波和灰度化處理以獲得第一灰度化圖像，對所述第二柑橘圖像依次執(zhí)行對比度增強、中值濾波和灰度化處理，以獲得第二灰度化圖像，所述果實分割單元分別與所述預(yù)處理單元和所述存儲設(shè)備連接，將所述第一灰度化圖像中灰度值在所述柑橘果實上限灰度閾值和所述柑橘果實下限灰度閾值之間的像素識別并組成多個第一柑橘果實子圖像，將所述第二灰度化圖像中灰度值在所述柑橘果實上限灰度閾值和所述柑橘果實下限灰度閾值之間的像素識別并組成多個第二柑橘果實子圖像，所述估算參數(shù)識別單元與所述果實分割單元連接，將多個第一柑橘果實子圖像的總數(shù)作為正面果實個數(shù)輸出，將多個第一柑橘果實子圖像的像素總數(shù)作為正面果實面積輸出，將多個第二柑橘果實子圖像的總數(shù)作為側(cè)面果實個數(shù)輸出，將多個第二柑橘果實子圖像的像素總數(shù)作為側(cè)面果實面積輸出；所述DSP與所述USB接口、所述存儲設(shè)備、所述無線通信設(shè)備、所述第一攝像設(shè)備、所述第二攝像設(shè)備和所述柑橘識別設(shè)備分別連接；所述DSP在接收到所述USB接口返回的當(dāng)前用戶為授權(quán)用戶時，啟動所述無線通信設(shè)備、所述第一攝像設(shè)備、所述第二攝像設(shè)備和所述柑橘識別設(shè)備，并按順序先后進入品種匹配模式和產(chǎn)量估算模式，所述DSP在接收到所述USB接口返回的當(dāng)前用戶不是授權(quán)用戶時，關(guān)閉所述無線通信設(shè)備、所述第一攝像設(shè)備、所述第二攝像設(shè)備和所述柑橘識別設(shè)備，并發(fā)出非法訪問信號；其中，所述DSP在所述品種匹配模式中，將所述第一柑橘圖像和所述存儲設(shè)備中各個品種的柑橘的基準(zhǔn)圖像模板進行匹配，將匹配度最高的基準(zhǔn)圖像模板對應(yīng)的柑橘品種作為第一柑橘品種，將所述第二柑橘圖像和所述存儲設(shè)備中各個品種的柑橘的基準(zhǔn)圖像模板進行匹配，將匹配度最高的基準(zhǔn)圖像模板對應(yīng)的柑橘品種作為第二柑橘品種，當(dāng)所述第一柑橘品種和所述第二柑橘品種相同時，將相同的柑橘品種作為所述單株柑橘的品種輸出給所述無線通信設(shè)備，并將所述無線通信設(shè)備返回的柑橘果實上限灰度閾值、柑橘果實下限灰度閾值和多個估算參數(shù)的各個權(quán)重值存儲到所述存儲設(shè)備中，當(dāng)所述第一柑橘品種和所述第二柑橘品種不相同時，輸出品種匹配失敗信號；所述DSP在所述產(chǎn)量估算模式中，基于所述柑橘識別設(shè)備輸出正面果實個數(shù)、側(cè)面果實個數(shù)、正面果實面積和側(cè)面果實面積以及所述存儲設(shè)備存儲的正面果實個數(shù)、側(cè)面果實個數(shù)、正面果實面積和側(cè)面果實面積分別對應(yīng)的各個權(quán)重值確定所述單株柑橘的估算產(chǎn)量。
[0009]更具體地，在所述基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)中，還包括:液晶顯示屏，與所述DSP連接，用于顯示所述單株柑橘的估算產(chǎn)量，還用于顯示與所述非法訪問信號或所述品種匹配失敗信號對應(yīng)的文字報警信息。
[0010]更具體地，在所述基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)中，還包括:雙聲道揚聲器，與所述DSP連接，用于播放所述單株柑橘的估算產(chǎn)量，還用于播放與所述非法訪問信號或所述品種匹配失敗信號對應(yīng)的語音報警文件。
[0011]更具體地，在所述基于多估算參數(shù)的柑橘產(chǎn)量估算系統(tǒng)中，還包括:供電設(shè)備，包括鋰