(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211322785.5 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 浙江托普云农科技股份有限公司 地址 310015 浙江省杭州市拱 墅区祥园路 88号3幢1101室 (72)发明人 朱旭华　陈渝阳　王闯　赵飞　 吕士平　张盛军　 (74)专利代理 机构 杭州汇和信专利代理有限公 司 33475 专利代理师 董超 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/28(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 农业信息采集传感器探头缺陷检测方法、 系 统及装置 (57)摘要 本申请提出了一种农业信息采集传感器探 头缺陷检测方法、 系统及装置， 通过扫描仪采集 得到高分辨率数字图像； 用于获取仅包含传感器 探头的分割二值图； 根据分割二值图进行轮廓提 取并映射至原图， 基于原图信息进行选择、 翻转、 裁剪参数计算， 对原始图像中传感器探头区域进 行基于上述三步法的变换与裁剪将其变换到水 平放置且探头圆锥组件向左； 根据分割算法以及 直线拟合和修正算法分别测量传感器探头圆锥 组件弧角、 宽、 高及中轴线信息， 圆柱组件宽、 高 及中轴线信息； 根据所求结果， 以及扫描仪成像 dpi对所述结果进行单位转换， 根据农业信息采 集传感器 探头制造标准进行合格性评判。 权利要求书3页 说明书14页 附图7页 CN 115375693 A 2022.11.22 CN 115375693 A 1.一种农业信息采集传感器探 头缺陷检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S100、 采集拍摄农业信息采集传感器探 头的原始高分辨 率图像； S200、 分割所述原 始高分辨 率图像得到仅包 含传感器探 头信息的分割二 值图； S300、 提取所述分割二值图中的目标轮廓信息， 并将所述目标轮廓信息映射到所述原 始高分辨率图像得到映射信息， 基于所述映射信息求取调整参数， 基于所述调整参数对所 述原始高分辨率图像中的农业信息采集传感器探头所在的探头区域进行调整得到区域图 像， 其中所述区域图像仅包 含农业信息采集传感器探 头且探头水平向左； S400、 基于所述区域 图像计算获取圆锥组件弧角、 圆锥组件宽度、 圆锥组件中轴线， 作 为第一参数； S500、 基于所述区域图像计算获取圆柱 组件上下端边缘直线、 圆柱 组件中轴线， 作 为第 二参数； S600、 基于原始高分辨率图像的采集设备的分辨率、 所述第一参数和第二参数评价所 述农业信息采集传感器探 头。 2.根据权利要求1所述的农业信 息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 在步骤 S300中， 基于所述映射信息求取旋转参数、 翻转参数和裁剪参数， 基于所述旋转参数旋转所 述探头区域至水平方向得到旋转图像， 基于所述翻转参数翻转所述旋转图像至探头水平向 左， 基于裁剪参数裁 剪所述旋转图像得到所述区域图像。 3.根据权利要求2所述的农业信息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 步骤 S300进一步包括： S310、 对所述分割二 值图进行轮廓提取 得到目标轮廓信息； S320、 根据所述分割二值图和原始高分辨率图像的宽高比例关系将目标轮廓信息进行 坐标映射， 得到基于所述原 始高分辨 率图像的尺度的第二轮廓信息作为映射信息； S330、 基于所述第二轮廓信息区域进行膨胀处理， 对膨胀后的区域进行轮廓提取得到 基于所述原 始高分辨 率图像的传感器探 头轮廓信息； S340、 根据所述传感器探头轮廓信息进行最小外接矩形计算得到外接矩形信息， 并计 算得到最小外 接矩形的最长边角度信息； S350、 根据所述外接矩形信息、 最长边角度信息对所述探头区域进行旋转得到旋转图 像。 4.根据权利要求2所述的农业信 息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 对所述 旋转图像进行基于像素 统计分布算法的分析， 定位传感器探头的圆锥组件位于图像左侧或 右侧的定位信息， 根据所求定位信息计算翻转角度作为翻转参数， 基于所述翻转参数对旋 转图像进行翻转得到传感器探 头的圆锥组件水平向左的翻转图像。 5.根据权利要求2所述的农业信 息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 提取翻 转图像中的目标轮廓并获取对应的第二目标轮廓外接矩形， 记第二目标轮廓外接矩形的高 度为rectHeight、 宽度为rectWidth、 左侧列坐标为rectCol； 对翻转图像从第rectCol列向 第(rectCol +rectWidth)列遍历， 计算各列像素点数量， 根据像素点数量分布特征定位农业 信息采集传感器探头的位置坐标， 根据所述位置坐标以及图像裁剪特征， 截取翻转图像的 第i列以左图像信息得到传感器探 头水平向左的区域图像。 6.根据权利要求1所述的农业信息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 步骤权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115375693 A 2S400包括步骤： S410:分割所述区域图像的传感器探 头外轮廓， 得到传感器探 头灰度图像； S420:在所述传感器灰度图像中检测传感器探头各个组件的交界线， 依据所述交界线 区分传感器探 头组件； S430:基于所述传感器探 头组件计算圆锥组件弧角、 圆锥组件宽度、 圆锥组件中轴线。 7.根据权利要求6所述的农业信息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 步骤 S430包括步骤： S431： 基于所述传感器灰度图像截取所述第一交界线左侧图像得到探头圆锥组件图 像； S432： 对探头圆锥组件图像进行轮廓提取得到圆锥组件轮廓、 对应的第一圆锥组件点 集、 圆锥组件轮廓外 接矩形宽度； S433： 对第一圆锥组件点集进行过滤， 得到仅包含在圆锥组件矩形区域中的第二圆锥 组件点集； S434： 按照点集平均纵坐标对第二圆锥组件点集进行划分得到第三上半区域点集、 第 四下半区域 点集； S435： 对第三上半区域点集、 第四下半区域点集分别进行直线拟合算法得到第一圆锥 组件直线、 第二圆锥组件直线， 记第一圆锥组件直线、 第二圆锥组件直线右端点分别为第一 端点、 第二端点； S436： 对第一圆锥组件直线、 第二圆锥组件直线分别进行左向延伸得到交点； S437： 计算以交点为弧角顶点、 以第一端点、 第二端点为弧角两边端点的角度作 为圆锥 组件弧角。 8.根据权利要求7所述的农业信 息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 根据第 一圆锥组件点集、 以及各传感器探头组件的分布信息得到第 五矩形区域轮廓点集， 将第 五 矩形区域轮廓点集划分为第六上半区域点集、 第七下半区域点集， 采用直线拟合方法得到 第六上半区域 点集、 第七下半区域 点集对应第三圆锥组件直线、 第四圆锥组件直线； S439： ①对圆锥组件矩形区域内图像进行像素遍历， 令f(x,y)=|f(x,y) ‑f(x‑1,y)|得到第二 探头圆锥组件图像， 其中(x,y)为像素点 坐标、 f(x,y)为对应该位置坐标 灰度值； ②根据所述第二探头圆锥 组件图像遍历统计各列像素灰度值大于10的像素数量， 当第 一次出现像素数量大于imageHeight/3时停止， 则对应至第三圆锥组件直线、 第四圆锥组件 直线的直线所 过点坐标分别为第一上 方点、 第二下 方点； ③对所述第 一圆锥组件直线、 第 二圆锥组件直线、 第 三圆锥组件直线、 第四圆锥组件直 线向两侧延伸， 得到第三上 方点、 第四下 方点， 其中为上端边 缘交点、 为下端边 缘交点； ④根据所述第一上方点、 第三上方点得到传感器探头圆锥组件上端边缘水平线； 根据 所述第二下 方点、 第四下 方点得到传感器探 头圆锥组件下端边 缘水平线； S440： 设所述第一上方点的坐标、 第二下方点的坐标、 第三上方点的坐标、 第四上方点 的坐标， 求解得到第五交点、 第六交点， 所述第五交点、 第六交点所成直线为传感器探头圆 锥组件中轴线。 9.根据权利要求1所述的农业信息采集传感器探头缺陷检测方法， 其特征在于， 步骤权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115375693 A 3