【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于番茄成熟度和适采度识别领域，具体地说是一种番茄成熟度和适采度识别系统。
技术介绍
1、番茄是较为常见的农副产品，因为其酸甜可口的口感广受人们喜欢，而且番茄即可生食也可作为烹饪材料进行烹制菜肴，故而种植面积较广，目前的番茄采摘基本都是人工采摘，效率较低，同时由于番茄为茄科茄属的一年生草本植物，其生长在番茄藤上，目前常规的采摘机械无法精准的进行采摘，同时由于即使是同一根藤上的番茄成熟度也不相同，若采用机械采摘，则会导致有部分未成熟或已经熟透了的番茄被采摘，从而导致未成熟的番茄无法售卖而已经熟透了的番茄无法较长时间的保存，针对于上诉种种问题，目前番茄尤其是优良品种的番茄机械化采摘的面临的重大问题是无法判断番茄的成熟度以及其适采度，从而无法准确的对指定成熟度的番茄进行精准采摘，保留未到指定成熟度的番茄继续生产，确保采摘番茄的成熟度便于保存运输和售卖。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种番茄成熟度和适采度识别系统，用以解决现有技术中的缺陷。
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种番茄成熟度和适采度识别系统，包括番茄图像获取模块、番茄图像处理模块，番茄成熟度识别模块、番茄适采度识别模块、数据存储模块。
4、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄图像获取模块在番茄种植区域进行拍摄获取高清番茄植株图像。
5、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄图像处理模块对高清番茄植株图像中的番茄位置进行识别
6、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄成熟度识别模块通过对番茄图像处理模块获得对应标号的番茄图像进行分析得出番茄对应的成熟度。
7、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄适采度识别模块通过对番茄图像处理模块获得对应标号的番茄图像进行分析给出对应番茄的适采度。
8、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的数据存储模块用于存储原始高清番茄植株图像以及其对应的成熟度和适采度的数据。
9、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的高清番茄植株图像通过cdd相机进行拍摄，在两垄番茄之间的垄道上进行拍摄，且前后双方都进行拍摄，从而能够整体对番茄进行分析，从而确保最终得出的番茄成熟度和适采度的准确性。
10、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的拍摄宽度根据两垄番茄之间的垄道宽度进行自由调整，拍摄宽度最低不能低于1.5m。
11、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄图像处理模块对每一垄番茄前后两侧分别对应拍摄的高清番茄植株图像进行番茄位置确定并在前后两侧的高清番茄植株图像上进行番茄标号，一个标号在前后两侧的高清番茄植株图像代表同一个番茄，并将同一个番茄的前后两侧提取后的图像作为一组输出，同时番茄被枝叶以及其他番茄覆盖区域做缺失显示。
12、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄图像处理模块根据颜色范围提取到番茄位置，若有遮挡根据另一侧的该标号番茄形状判断遮挡部位形状，若前后两侧的高清番茄植株图像的同一标号的番茄都被遮挡则根据两幅图像中未被遮挡的部分进行番茄形状虚拟仿真绘制。
13、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄成熟度识别模块通过对番茄图像处理模块获得对应标号的番茄图像与其数据库中的番茄成熟度图像通过提取特征点并进行颜色对比，最终得出与其对应的番茄成熟度图像，则以其对应的番茄成熟度图像的成熟度即为对应标号的成熟度，若对应标号番茄的前后两侧图像检测出的成熟度不一致，则以成熟度低的一侧数据输出，确保采摘番茄的成熟度。
14、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄成熟度识别模块收集不同品种的番茄在不同成熟度的图像，按照0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0，每个品种每个成熟度的照片按照果品大小再分别存储四张图像，然后番茄成熟度识别模块对其进行图像特征点提取和颜色提取，最后随机获取已知成熟度的1000张番茄图像输入番茄成熟度识别模块进行训练，从而得知番茄成熟度识别模块检测结果的准确性。
15、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄适采度识别模块对每一个标号的番茄前后两侧的图像进行遮挡率分析，即番茄图像中能够呈现出的部位面积占番茄图像中完整面积的比值，遮挡率越低适采度越高。
16、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的番茄适采度识别模块对每一个标号的番茄前后两侧的图像进行遮挡率分析后，若对应标号的番茄前后两侧的图像有一侧遮挡率低于20％则认定对应标号番茄适于在遮挡率低的一侧进行采摘；若对应标号的番茄前后两侧的图像的遮挡率有一侧为20-50％则认定对应标号番茄较为适合采摘，在对所有前后两侧的图像有一侧遮挡率低于20％的番茄采摘完成后再次进行图像获取优先选择前后两侧的图像的遮挡率有一侧为20-50％的番茄作为采摘目标进行遮挡率分析；若对应标号的番茄前后两侧的图像遮挡率均高于50％则认为对应标号番茄较为在前后两侧较为难以采摘，可以通过更换拍摄角度进行图像获取和遮挡率分析最终选择适合的采摘角度进行采摘。
17、如上所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，所述的数据存储模块为ssd固态存储器。
18、本专利技术的优点是：本专利技术能够通过获取番茄前后两侧的图像进行分析然后判断所有番茄的成熟度和适采度，在番茄成熟初期对成熟度在0.5-0.7的番茄进行采集，同时通过对于适采度的判断先采集易于采集的番茄，然后再通过更换采集角度采集不易采集的番茄，确保番茄的准确采集，同时先对成熟度在0.5-0.7的番茄初期采集完成后便于后续低成熟度的番茄生长，且能够存储所有番茄的成熟度，可以根据剩余番茄的成熟度判断下一次采集番茄的时间，从而有助于番茄自动化采摘的推广。
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1.一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：包括番茄图像获取模块、番茄图像处理模块，番茄成熟度识别模块、番茄适采度识别模块、数据存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的高清番茄植株图像通过CDD相机进行拍摄，在两垄番茄之间的垄道上进行拍摄，且前后双方都进行拍摄，从而能够整体对番茄进行分析，从而确保最终得出的番茄成熟度和适采度的准确性。
3.根据权利要求2所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的拍摄宽度根据两垄番茄之间的垄道宽度进行自由调整，拍摄宽度最低不能低于1.5m。
4.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄图像处理模块对每一垄番茄前后两侧分别对应拍摄的高清番茄植株图像进行番茄位置确定并在前后两侧的高清番茄植株图像上进行番茄标号，一个标号在前后两侧的高清番茄植株图像代表同一个番茄，并将同一个番茄的前后两侧提取后的图像作为一组输出，同时番茄被枝叶以及其他番茄覆盖区域做缺失显示。
5.根据权利要求4所述的一种番茄成熟度和适采度识别系
6.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄成熟度识别模块通过对番茄图像处理模块获得对应标号的番茄图像与其数据库中的番茄成熟度图像通过提取特征点并进行颜色对比，最终得出与其对应的番茄成熟度图像，则以其对应的番茄成熟度图像的成熟度即为对应标号的成熟度，若对应标号番茄的前后两侧图像检测出的成熟度不一致，则以成熟度低的一侧数据输出，确保采摘番茄的成熟度。
7.根据权利要求6所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄成熟度识别模块收集不同品种的番茄在不同成熟度的图像，按照0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0，每个品种每个成熟度的照片按照果品大小再分别存储四张图像，然后番茄成熟度识别模块对其进行图像特征点提取和颜色提取，最后随机获取已知成熟度的1000张番茄图像输入番茄成熟度识别模块进行训练，从而得知番茄成熟度识别模块检测结果的准确性。
8.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄适采度识别模块对每一个标号的番茄前后两侧的图像进行遮挡率分析，即番茄图像中能够呈现出的部位面积占番茄图像中完整面积的比值，遮挡率越低适采度越高。
9.根据权利要求8所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄适采度识别模块对每一个标号的番茄前后两侧的图像进行遮挡率分析后，若对应标号的番茄前后两侧的图像有一侧遮挡率低于20％则认定对应标号番茄适于在遮挡率低的一侧进行采摘；若对应标号的番茄前后两侧的图像的遮挡率有一侧为20-50％则认定对应标号番茄较为适合采摘，在对所有前后两侧的图像有一侧遮挡率低于20％的番茄采摘完成后再次进行图像获取优先选择前后两侧的图像的遮挡率有一侧为20-50％的番茄作为采摘目标进行遮挡率分析；若对应标号的番茄前后两侧的图像遮挡率均高于50％则认为对应标号番茄较为在前后两侧较为难以采摘，可以通过更换拍摄角度进行图像获取和遮挡率分析最终选择适合的采摘角度进行采摘。
10.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的数据存储模块为SSD固态存储器。
...【技术特征摘要】
1.一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：包括番茄图像获取模块、番茄图像处理模块，番茄成熟度识别模块、番茄适采度识别模块、数据存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的高清番茄植株图像通过cdd相机进行拍摄，在两垄番茄之间的垄道上进行拍摄，且前后双方都进行拍摄，从而能够整体对番茄进行分析，从而确保最终得出的番茄成熟度和适采度的准确性。
3.根据权利要求2所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的拍摄宽度根据两垄番茄之间的垄道宽度进行自由调整，拍摄宽度最低不能低于1.5m。
4.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄图像处理模块对每一垄番茄前后两侧分别对应拍摄的高清番茄植株图像进行番茄位置确定并在前后两侧的高清番茄植株图像上进行番茄标号，一个标号在前后两侧的高清番茄植株图像代表同一个番茄，并将同一个番茄的前后两侧提取后的图像作为一组输出，同时番茄被枝叶以及其他番茄覆盖区域做缺失显示。
5.根据权利要求4所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄图像处理模块根据颜色范围提取到番茄位置，若有遮挡根据另一侧的该标号番茄形状判断遮挡部位形状，若前后两侧的高清番茄植株图像的同一标号的番茄都被遮挡则根据两幅图像中未被遮挡的部分进行番茄形状虚拟仿真绘制。
6.根据权利要求1所述的一种番茄成熟度和适采度识别系统，其特征在于：所述的番茄成熟度识别模块通过对番茄图像处理模块获得对应标号的番茄图像与其数据库中的番茄成熟度图像通过提取特征点并进行颜色对比，最终得出与其对应的番茄成熟度图像，则以其对应的番茄成熟度图像的成熟度即为对应标号的成熟度，若对应标号番茄的前后两侧图像检测出的成...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志祥，褚云霞，时伟，张军，李娟，李尧，张岳魁，
申请(专利权)人：石家庄学院，
类型：发明
国别省市：
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