(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 202211322967.2 (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 陈渝阳　朱旭华　刘荣利　梁飞　 吴弘洋　赵飞　王闯　袁娜朵　 (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) G06T 7/80(2017.01)G06T 7/90(2017.01) G06T 5/30(2006.01) G01B 11/26(2006.01) G01B 11/00(2006.01) (54)发明名称 基于图像识别的作物夹角测量方法及其应 用 (57)摘要 本申请提出了一种基于图像识别的作物夹 角测量方法及其应用， 包括以下步骤： S100、 获取 作物夹角图像， 对作物夹角图像进行标定物检测 和方向判断处理， 得到矫正图； S2 00、 对矫正图分 别进行阴影检测以及不同的颜色空间变换并融 合为最终分割图； S300、 对最终分割图进行骨架 分析， 识别定位所测夹角及连接边的拟合直线， 得到作物夹角的角度参数及对应的三顶点。 本申 请具有高效、 便携、 准确的优点。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115393352 A 2022.11.25 CN 115393352 A 1.一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S100、 获取作物夹角图像， 对所述作物夹角图像进行标定物检测和方向判断处理， 得到 矫正图； S200、 对所述矫正图分别进行阴影检测以及不同的颜色空间变换并融合为最终分割 图； S300、 对所述最终分割图进行骨架分析， 识别定位所测夹角及连接边的拟合直线， 得到 作物夹角的角度参数及对应的三顶点。 2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特征在于， 步骤S100 的具体步骤为： S110、 借助背景板和设于该背景板上的标定物对所述作物夹角图像进行标定物识别， 获取标定物位置； S120、 根据所述标定物位置对所述作物夹角图像进行矫 正， 得到所述 矫正图。 3.如权利要求1所述的一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特征在于， 步骤S200 中， 具体步骤为： S210、 对所述矫正 图进行不同的颜色空间变换并分割融合得到二值图， 同时对所述矫 正图进行 阴影检测得到阴影分割图； S220、 对所述阴影分割图和所述 二值图做减法运 算， 以消除阴影得到所述 最终分割图。 4.如权利要求1所述的一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特征在于， 步骤S300 的具体步骤为： S310、 对所述 最终分割图进行骨架提取， 保留最大的骨架连通 域， 以得到骨架图； S320、 根据所述骨架图提取端点 集合和关节点 集合； S330、 基于所述端点 集合和所述关节点 集合对所测角度的夹角进行定位； S340、 确定所测角度的夹角的两条 连接边并拟合 直线； S350、 根据两条所述连接边计算角度并确定角度的三顶点， 以得到作物夹角的角度参 数及对应的三顶点。 5.如权利要求4所述的一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特征在于， 步骤S330 的具体步骤为： S331、 对所述骨架图做形态学膨胀操作； S332、 通过凸包凸缺陷检测法找出形态学膨胀操作后的图像中轮廓的所有凹点， 并选 择最深的凹点 为目标角度的大致 位置； S333、 调整该目标角度的大致位置至所述关节点集合中欧氏距离最接近的关节点， 完 成所测角度的夹角定位。 6.如权利要求5所述的一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特征在于， 步骤S340 的具体步骤为： S341、 计算所述最终分割图的距离变换图， 并记录所述关节点集合中欧氏距离最接近 的关节点处对应的值； S342、 以该关节点为中心， 选取背景区域和感兴趣区域， 且该背景区域位于所述感兴趣 区域内； S343、 在所述感兴趣区域内搜索所有连通 域并排序；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115393352 A 2S344、 按照与所述关节点集合中欧氏距离最接近的关节点的位置关系， 将排序后的所 有连通域分为第一类集 合和第二类集 合； S345、 根据所述第一类集合和所述第二类集合的特点， 确定所测角度关联的两条连接 边的像素集 合； S346、 对所述像素集 合进行直线拟合， 得到第一 直线方程和第二 直线方程。 7.如权利要求6所述的一种基于图像识别的作物夹角测量方法， 其特征在于， 步骤S350 的具体步骤为： S351、 计算所述第一 直线方程和所述第二 直线方程的交点； S352、 分别计算两条连接边的所述像素集合中与所述交点的最远点， 取与对应连接边 的方向一致且与所述交点位于指定距离内的两个最远点作为顶点， 以得到所测角度的三顶 点。 8.一种基于图像识别的作物夹角测量装置， 其特 征在于， 包括： 矫正模块， 用于获取作物夹角图像， 对作物夹角图像进行标定物检测和方向判断处理， 得到矫正图； 分割模块， 用于对矫正图分别进行阴影检测以及不同的颜色空间变换并融合为最终分 割图； 分析模块， 用于对最终分割图进行骨架分析， 识别定位所测夹角及连接边的拟合直线， 得到作物夹角的角度参数及对应的三顶点； 输出模块， 用于 输出作物夹角的角度参数及对应的三顶点。 9.一种电子装置， 包括存储器和处理器， 其特征在于， 所述存储器中存储有计算机程 序， 所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7任一项所述的基于图像 识别的作物夹角测量方法。 10.一种可读存储介质， 其特征在于， 所述可读存储介质中存储有计算机程序， 所述计 算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码， 所述过程包括根据权利要求1至7任一 项所述的基于图像识别的作物夹角测量方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115393352 A 3