基准图像模板、苹果树上限灰度阈值、苹果树下限灰度阈值、气压高度权重值和无线电高度权重值。
[0009]更具体地,在所述苹果园产量测量系统中:所述串行通信接口与所述移动硬盘连接,以将各个种类的苹果的基准图像模板、苹果树上限灰度阈值、苹果树下限灰度阈值、气压高度权重值和无线电高度权重值存储到所述移动硬盘中。
[0010]更具体地,在所述苹果园产量测量系统中:所述无线通讯设备无线连接的苹果产量研宄平台为苹果产量研宄机构所属的、具有无线通讯接口的服务器。
[0011]更具体地,在所述苹果园产量测量系统中:所述ARM 11处理器在所述苹果园寻找模式中,关闭所述航空摄像机和所述图像识别设备。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本实用新型的实施方案进行描述,其中:
[0013]图1为根据本实用新型实施方案示出的苹果园产量测量系统的结构方框图。
【具体实施方式】
[0014]下面将参照附图对本实用新型的苹果园产量测量系统的实施方案进行详细说明。
[0015]苹果属于蔷薇科,落叶乔木,叶椭圆形,有锯齿;果实球形,味甜,口感爽脆,是普通的水果,也是最常见的水果,富含丰富的营养。苹果通常为红色,不过也有黄色和绿色。
[0016]苹果是双子叶植物,花淡红或淡紫红色,大多自花不育,需异花授粉,果实由子房和花托发育而成。果肉清脆香甜,能帮助消化。苹果是种低热量食物,每100克只产生60千卡热量;苹果中营养成份可溶性大,易被人体吸收,故有“活水”之称。有利于溶解硫元素,使皮肤润滑柔嫩。苹果中还有铜、碘、锰、锌、钾等元素,人体如缺乏这些元素,皮肤就会干燥、易裂、奇痒。把它敷在黑眼圈的地方,可以助于消除黑眼圈。
[0017]正是由于苹果广受消费者喜爱,果农们都愿意种植更多的苹果,然而如果未经过种植前的苹果产量调研,往往会造成供需矛盾,这不符合果农和消费者的经济利益。因此,苹果产量的测量相当重要。
[0018]现有技术中的对苹果产量的识别除了原有落后的人工测量方式,大多采用图像识别技术,对一株或数株苹果进行拍照,识别获得的苹果图像中的柑橘果实个数或苹果果实所占面积,基于苹果果实个数或苹果果实所占面积确定一株或数株苹果的产量,这种方式测量面积有限,测量效率低下,而且由于苹果种类众多,未基于苹果种类采用不同的图像识别参数会导致测量的苹果产量偏差较大,另外,原有的图像处理技术过于简单,没有针对性。
[0019]本实用新型搭建了一种苹果园产量测量系统,借助灵活的无人机平台实现整个苹果园苹果产量的快速测量,并基于不同类型的苹果采取有差别的识别技术,同时无人机高度权重计算方式和各种有针对性的图像处理技术的引入,精确可靠地完成苹果产量的估笪并O
[0020]图1为根据本实用新型实施方案示出的苹果园产量测量系统的结构方框图,所述测量系统包括无人机驱动设备1、无线通讯设备2、GPS定位设备3、气压高度传感器4、无线电高度传感器8、移动硬盘5、航空摄像机6、图像识别设备7和ARM 11处理器9,所述ARM11处理器9分别与所述无人机驱动设备1、所述无线通讯设备2、所述GPS定位设备3、所述气压高度传感器4、所述无线电高度传感器8、所述移动硬盘5、所述航空摄像机6、所述图像识别设备分别连接7,所述图像识别设备7与所述航空摄像机6连接。
[0021]其中,所述航空摄像机6用于对苹果园拍摄以获得园区图像,所述图像识别设备7用于对所述园区图像进行图像处理,识别出所述园区图像中的苹果种类,并基于所述苹果种类识别所述园区图像中的苹果总数,所述ARM 11处理器9用于控制所述无人机驱动设备I驱动所述无人机飞临苹果园正上方以触发苹果园产量测量操作。
[0022]接着,继续对本实用新型的苹果园产量测量系统的具体结构进行进一步的说明。
[0023]所述移动硬盘5用于预先存储各个种类的苹果的基准图像模板,每一个种类的基准图像模板为对每一个种类的基准单株苹果预先拍摄所获得的图案,所述移动硬盘5还预先存储了苹果树上限灰度阈值、苹果树下限灰度阈值、气压高度权重值和无线电高度权重值,所述苹果树上限灰度阈值和所述苹果树下限灰度阈值用于将图像中苹果树与图像背景分呙。
[0024]所述无线通讯设备2与远端的苹果产量研宄平台建立双向的无线通信链路,用于接收所述苹果产量研宄平台发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令中包括苹果园正上方位置对应的目的GPS数据和目的拍摄高度,还用于将所述苹果种类无线发送给所述苹果产量研宄平台,以无线接收所述苹果产量研宄平台返回的与所述苹果种类对应的苹果果实上限灰度阈值和苹果果实下限灰度阈值,所述苹果上限灰度阈值和所述苹果果实下限灰度阈值用于将图像中对应苹果种类的苹果果实与图像背景分离。
[0025]所述GPS定位设备3连接GPS导航卫星,用于接收无人机所在位置的实时GPS数据。
[0026]所述气压高度传感器4用于根据无人机附近的气压变化,检测无人机所在位置的实时气压高度。
[0027]所述无线电高度传感器8包括无线电发射机、无线电接收机和单片机,所述单片机与所述无线电发射机和所述无线电接收机分别连接,所述无线电发射机向地面发射无线电波,所述无线电接收机接收地面反射的无线电波,所述单片机根据所述无线电发射机的发射时间、所述无线电接收机的接收时间和无线电波传播速度计算无人机的实时无线电高度,所述无线电波传播速度为光速。
[0028]所述航空摄像机6为线阵数码航空摄影机,包括减震底架、前盖玻璃、镜头、滤镜和成像电子单元,用于对苹果园拍摄以获得园区图像。
[0029]所述图像识别设备7与所述航空摄像机6和所述移动硬盘5分别连接,所述图像识别设备7包括对比度增强单元、自适应递归滤波单元、灰度化处理单元、苹果树识别单元和苹果果实识别单元,所述对比度增强单元、所述自适应递归滤波单元、所述灰度化处理单元、所述苹果树识别单元和所述苹果果实识别单元分别采用不同的FPGA芯片来实现。
[0030]所述对比度增强单元与所述航空摄像机6连接以对所述园区图像进行对比度增强处理,以获得增强图像,所述自适应递归滤波单元与所述对比度增强单元连接以对所述增强图像进行自适应递归滤波处理,以获得滤波图像,所述灰度化处理单元与所述自适应递归滤波单元连接,对所述滤波图像进行灰度化处理,以获得灰度化图像。
[0031]所述苹果树识别单元与所述灰度化处理单元和所述移动硬盘5分别连接,将所述灰度化图像中灰度值在所述苹果树上限灰度阈值和所述苹果树下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个苹果树子图像,并选择一个苹果树子图像,将选择的苹果树子图像与所述移动硬盘中各个种类的苹果的基准图像模板进行匹配,输出匹配度最高的基准图像模板对应的种类作为所述园区图像中的苹果种类输出。
[0032]所述苹果果实识别单元与所述灰度化处理单元和所述移动硬盘5分别连接,将所述灰度化图像中灰度值在所述苹果果实上限灰度阈值和所述苹果果实下限灰度阈值之