水果成熟度AI识别系统的制作方法

文档序号:21714930发布日期:2020-08-05 01:01阅读:1690来源:国知局

本发明涉及一种水果识别系统,特别涉及一种可自动读取水果成熟度的ai识别系统。



背景技术:

随着物流和国际贸易经济的快速发展,国内外水果生产、储运和销售市场越来越大。目前,北果南运、南果北运以及外果内运已占物流运输的近半江山。

目前,在水果采摘、储运和销售过程中常会出现一些问题,比如:

为了确保水果运往销售地仍保持较新鲜的外观,果农在采摘时,通常选择水果成熟度在五、六成的水果,这样,既易于储运,又可从外形上不会让最终消费者感到讨厌。但其带来的不良影响是:因水果不好吃(水果口感差、肉质粗糙等不新鲜的特性)而失去费了很大劲开发的消费者市场。

但在采摘时,选择八、九成熟的水果又不易保存,导致运往销售地的水果腐烂变质,给果农带来极大的损失。

针对消费者而言,在购买水果时,仅看外形也无法知晓该水果采摘时的成熟度是多少,尤其对于一些价格较贵、果品口感要求较高的水果,采摘时的成熟度尤为重要,如榴莲、荔枝、龙眼、菠萝、火龙果等。

以泰国最出名的水果榴莲为例,在其深受大家喜爱的同时,也因劣质榴莲(一般指榴莲未成熟(五、六成)即采摘,导致其肉质处于未成熟状态)出口海外而对经济和声誉造成损失,但当榴莲达八、九成熟时再采摘,则会在日后的长途运输中导致其腐烂损坏。

选择适中成熟度的水果进行采摘尤为重要,这需要有丰富经验的果农才可达到,即在成熟度达七、八左右成熟时采摘较为合适,因此,若能开发一款水果成熟度自动识别器,将会是业界的一个福音。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种通过手持移动设备对目标水果拍照即可获知该水果成熟度并可上传至系统平台的水果成熟度ai识别系统。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

本发明的水果成熟度ai识别系统,其特征在于:其由图像传感器、包含处理器的主控电路和电源模块构成,其中,

图像传感器,用来采集多种水果处于不同成熟度时的熟度图像数据和对应水果为八成熟度时表现出的特有形象特征涉及的特征图像数据;

主控电路,用于支持该ai识别系统正常运行所需的包括整流、滤波、ac/dc转换和dc/dc转换在内的常规电路模块;

处理器,将由图像传感器传送的涉及不同类别水果的所述熟度图像数据、特征图像数据和对应的文字判断数据存储其中并采用深度学习技术以大量的所述熟度图像数据、特征图像数据和文字判断数据作为训练数据建立识别不同类别水果成熟度的数据模型;

电源模块,为图像传感器和主控电路提供工作电压。

所述熟度图像数据包括不同类别水果处于不同成熟阶段对应的大小、果实外形、水果表面不同颜色比例值和水果表面色泽度;所述特征图像数据包括水果表面的花纹、粗糙度和生长在水果表面上特有结构的状态。

所述图像传感器为二维或三维摄像机、手持智能照相机或智能移动终端设备。

所述主控电路和电源模块设置在后台云服务器中,所述图像传感器通过4g无线网络与所述后台云服务器进行通信连接。

在水果消费者所持智能移动终端中设有识别水果成熟度的app程序,采用带有该app程序的智能移动终端将其获取的水果图像发送到所述的后台云服务器即可获知该后台云服务器反馈的该水果图像对应水果成熟度的信息。

本发明的水果成熟度ai识别系统可使用户通过手持智能终端对水果进行拍照,智能终端会通过4g/3g网络把图片传到后台云服务器中;云服务器部署ai识别程序,会根据数据模型处理图片,并将数据返回到智能终端;智能终端会把水果的成熟度展示给客户;通过ai人工智能识别技术,可以解决准确识别水果成熟度的技术问题,其能帮助果农或商家更加准确合理地安排发货、运输、采摘等作业时间以及帮助消费者能够很容易购买到成熟可口的水果,非常方便。

具体实施方式

本发明的水果成熟度ai识别系统由包含智能手持设备、智能手机、二维、三维摄像设备在内的图像传感器、后台云服务器中的数据处理设备和存于所述图像采集设备中的androidapp程序组成,其中,数据处理设备包括含有处理器的主控电路和电源模块。

1、建立以图像为主的识别水果成熟度的数据模型

所述图像传感器,对认定的许多目标类水果处于不同成熟度时的一些特点进行图像采集,这些特点包含两类。

一类是表示其成熟度的熟度图像数据,即将该水果处于不同成熟阶段时表现出的涉及水果的大小、果实外形、水果表面不同颜色比例值和水果表面色泽度进行图像采集,例如:芒果成熟时,果皮的颜色会转暗或由青绿色转变为淡绿色,果实饱满,果肩浑圆;苹果大多数品种在从幼果到成熟的发育过程中,果皮的颜色都发生着规律性的变化,底色由深绿变浅绿或变黄色,果皮底色由绿变黄是果实成熟的表现。

另一类是表示该类水果在七、八成熟时生长出的一些外形特征进行图像采集,如水果在此阶段表现出的生长在其表面的特殊花纹、粗糙度和特有的结构形状及状态,例如榴莲外皮上的尖锐凸块,在进入八成熟时,该尖锐凸块会产生细小的裂缝。

所述的主控电路,用于支持该ai识别系统正常运行所需的包括整流、滤波、ac/dc转换、dc/dc转换和相关放大电路在内的常规电路模块。

电源模块,为图像传感器和主控电路提供工作电压。

处理器,将大量的由图像传感器传送的涉及不同类别水果(不同类别的水果是指不同的水果,如苹果、梨、菠萝、榴莲、荔枝、龙眼等)的所述熟度图像数据、特征图像数据和对应的文字判断数据存储其中,该文字判断数据是由经验丰富的果农对所述熟度图像数据和特征图像数据给出的成熟度等级的文字结论。

该处理器用大量的不同类别水果的所述熟度图像数据、特征图像数据和文字判断数据作为训练数据采用深度学习技术建立识别不同类别水果成熟度的数据模型。

当数据模型建立后,将新采集的所述熟度图像数据和特征图像数据输入该数据模型后,经比对,该数据模型则会针对这些新输入的数据对应的水果成熟度给出可信度很高的成熟度识别结论。同时,数据模型采用自学习方式又将这些新输入的数据纳入其训练数据库中用以不断完善该数据模型。

本发明的水果成熟度ai识别系统还包括4g无线通信网络,大量的所述训练数据可通过4g无线通信网络传送给设置于远端的后台云服务器中的所述处理器。

由此,可使采摘者、批发商和消费者使用安装有本申请人开发的所述androidapp程序的智能手机或智能手持设备,对目标水果进行拍照即可通过4g无线通信网络与所述数据模型互联,并很快从该智能手机或智能手持设备的显示屏上获知该数据模型反馈的该目标水果的成熟度信息。

2、建立以评分制为主的识别水果成熟度的数据模型

对采集到的大量的所述不同类别水果的所述熟度图像数据和特征图像数据进行不同分值设置并存储于所述处理器中。

将新采集的某种水果的所述熟度图像数据和特征图像数据输入该数据模型后,经比对给出相应的分值并加权平均后,得到该水果的总分值,按照预先设定的成熟度分值显示输出该水果的成熟度信息。

比如:

识别榴莲图片颜色,黄色评50分。

识别图片中榴莲尖锐凸块,如果有细裂缝的最好,这是榴莲熟了的标志,评50分。

如果评分超过50分,则榴莲成熟,后把数据返回给app展示,并且进行数据存储,从而为工作人员提供水果的成熟度展示。

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