System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和長度必須引用該字符串內的位置。 參數名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 亚洲Aⅴ无码一区二区二三区软件,18禁超污无遮挡无码免费网站国产,亚洲精品无码久久久久牙蜜区
  • 
    <ul id="o6k0g"></ul>
    <ul id="o6k0g"></ul>

    一種番茄生長環境認知評估方法技術

    技術編號:43901365 閱讀:5 留言:0更新日期:2025-01-03 13:12
    本發明專利技術涉及一種番茄生長環境認知評估方法,該方法包括:制定基于深度學習和八叉樹地圖的三維語義地圖生成策略,包括應用于番茄生長環境的語義分割神經網絡模型和以三維點云為輸入的地圖構建節點;將番茄生長環境中的物體劃分語義類別;獲取語義分割模型的最后一層輸出的包含所有像素點的語義分類結果的輸出信息;根據語義分類結果信息和深度圖像信息生成攜帶語義信息的三維點云數據;根據統計學方法對三維點云數據進行離群濾波;將濾波后的三維語義點云數據輸入到地圖構建節點以生成三維占有率地圖;根據農業任務需求對語義信息和點云數據進行處理以計算番茄生長環境已知程度,本發明專利技術能有效實現番茄生長環境三維語義地圖構建和已知程度評估。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及計算機視覺技術和農業種植環境地圖構建領域,具體涉及一種番茄生長環境認知評估方法


    技術介紹

    1、番茄是當今最受喜愛的溫室農產品之一,具有促進消化、延緩衰老等功效,其全球產量在過去四十年中增長了兩倍。為實現高效生產和規范管理,露天種植逐漸被溫室生產取代,溫室番茄種植產業在我國果蔬市場中占有重要份額。然而,隨著近年勞動力成本上升,人工投入占比達30%以上的溫室種植行業,迫切渴求農業種植任務機械化和自動化的進一步發展。溫室番茄自動化精準采摘是推動溫室番茄種植產業發展的重要技術,采摘工作在難以獲得全貌的非結構環境中穩定性不高,對環境理解程度低,無法充分利用植株信息進行精準采集。因此,正確全面地認知環境是實現溫室番茄自動化精準采集的關鍵步驟之一。

    2、在經典溫室采摘環境中,人工打理使植株莖葉等遮擋待采摘果實的情況大大減少。多數采摘任務無需專門考慮避障等問題,更側重于獲取番茄果實的成熟度、遮擋程度和空間位置等信息。但要將采摘成功率提高到一定水準,能夠處理多樣的采摘情況是必要前提。因此,如何采摘遮擋程度高的番茄是必須解決的問題。


    技術實現思路

    1、為了滿足目前農業機器人對溫室番茄種植任務的信息需求,本專利技術提供了一種面向溫室番茄種植場景的,基于語義分割和八叉樹地圖的,番茄生長環境認知評估方法,能夠在溫室采摘作業時實時構建三維語義地圖,指導采摘機器人路徑規劃。能夠實時維護性能良好,有效應對溫室中光線變化、背景噪聲和植株輕幅晃動等,實現番茄采摘作業場景三維語義信息的全面實時獲取。

    2、為了實現上述目的,本專利技術提供了如下技術方案:

    3、一種番茄生長環境認知評估方法,包括以下步驟:

    4、步驟1、制定基于深度學習語義分割神經網絡的三維語義點云數據生成策略,所述三維語義點云數據生成策略包括:針對番茄生長環境的語義分割模型和深度圖像點云化處理;

    5、步驟1.1、采集多幅溫室番茄生長環境圖像,以番茄果實、番茄主莖、番茄花梗和其他物體為語義類別對所述溫室番茄生長環境圖像進行標注,得到含有標注框的所述溫室番茄生長環境圖像,所述標注框即對應的所述語義類別的像素區域;將所述含有標注框的所述溫室番茄生長環境圖像按照預設格式,生成番茄生長環境語義分割數據集;

    6、步驟1.2、建立語義分割神經網絡模型,基于所述番茄生長環境語義分割數據集,對所述語義分割神經網絡模型進行訓練,得到應用于溫室番茄生長環境語義分割神經網絡模型;

    7、步驟1.3、將記錄溫室番茄生長環境的待檢測二維rgb圖像輸入所述應用于溫室番茄生長環境語義分割神經網絡模型中進行處理,得到所述待檢測二維rgb圖像中所有像素點的語義類別信息s:

    8、s={sx,y|sx,y=ki,x∈[0,w-1],y∈[0,h-1],i=1,2,...}

    9、其中,sx,y為所述待檢測二維rgb圖像中像素坐標為(x,y)的像素點的語義類別信息,ki為所述溫室番茄生長環境的第i個語義類別,w為所述待檢測二維rgb圖像的像素寬度,h為所述待檢測圖像的像素高度;

    10、步驟1.4、對所述待檢測二維rgb圖像對應的深度圖像,進行所述深度圖像點云化處理,得到所述待檢測二維rgb圖像對應的所述溫室番茄生長環境的三維點云數據p:

    11、

    12、其中,pj為所述待檢測二維rgb圖像中第j個像素點的三維位置信息,d(x,y)為所述像素點在深度圖像中的深度信息,(cx,cy)為拍攝所述待檢測二維rgb圖像的相機的主點,f為拍攝所述待檢測二維rgb圖像的深度相機的焦距;

    13、步驟2、根據所述語義類別信息s,對所述三維點云數據p進行可視化處理;

    14、步驟2.1、根據所述語義類別信息s,使用一組視覺對比效果顯著的配色方案,將所述三維點云數據p調整為與所述配色方案反映的語義類別信息對應的三維點云數據p′;

    15、步驟2.2、基于統計學方法,對所述三維點云數據p′進行離群濾波處理,得到降低噪聲的三維點云數據p″;

    16、步驟3、將所述三維語義點云數據p″輸入到地圖構建節點,所述地圖建立節點根據所述三維語義點云數據p″和當前時刻其坐標系在世界坐標系下的空間姿態,對基于八叉樹的柵格地圖子節點進行更新與維護,生成三維占有率地圖;

    17、步驟4、根據所述語義類別信息s,定義并計算當前觀測已知程度ρ:

    18、

    19、其中,為所述待檢測二維rgb圖像第j個像素點信息的權重,對不具備語義信息的像素點取0,對具備語義信息的像素點取具備語義信息的像素總數量的倒數,d(x,y)為所述待檢測二維rgb圖像第j個像素點在深度圖像中的深度信息,dmax為所述具備語義信息的像素中深度信息的最大值。

    20、與現有技術相比,本專利技術的有益效果在于:

    21、1.本專利技術提出的番茄生長環境認知評估方法,對記錄溫室番茄生長環境的二維rgb-d圖像進行處理,得到以rgb顏色反映語義類別的三維點云數據。使用深度學習對大量番茄生長環境語義分割數據集訓練得到語義分割模型,訓練中僅使用二維rgb圖片作為輸入,以語義分割結果和深度圖像生成三維點云信息,降低程序計算量,具有準確率高、實時性好、后處理便捷的特點。面對溫室中光線變化、背景噪聲和植株輕幅晃動的實地環境具有良好的抗干擾能力,做到實時維護溫室番茄生長環境全景語義地圖,能夠在rgb-d圖像受干擾較大的情況下發揮作用。

    22、2.本專利技術基于八叉樹地圖和深度相機成像原理,解決作業環境已知程度評估問題。本專利技術的八叉樹地圖累計多幀圖像處理結果,用于指導采摘機器人在未完全觀測的溫室環境中進行任務路徑規劃,利用深度相機成像原理定義并計算單幀圖像已獲得信息所占比重,為解決農業作業環境已知程度評估問題做出了嘗試。

    23、3.本專利技術為實現自動化采摘作業提供了更全面的環境信息,有利于指導采摘機器人進行更合理的路徑規劃,為實現精準采摘提供了可能。

    本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,包括以下步驟:

    2.根據權利要求1所述的番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,所述步驟2包括:

    3.根據權利要求1所述的番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,所述步驟3還包括:將多幀所述三維語義點云數據P″融合,構建并維護番茄生長環境的三維語義地圖。

    4.根據權利要求1所述的番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,步驟4包括:基于雙目測距原理,對當前番茄生長環境進行已知程度估算。

    【技術特征摘要】

    1.一種番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,包括以下步驟:

    2.根據權利要求1所述的番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,所述步驟2包括:

    3.根據權利要求1所述的番茄生長環境認知評估方法,其特征在于,所述...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:張俊雄張宇鄭夏俊咼佳揚
    申請(專利權)人:中國農業大學
    類型:發明
    國別省市:

    網友詢問留言 已有0條評論
    • 還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。

    1
    主站蜘蛛池模板: 精品久久久无码人妻字幂| 伊人蕉久中文字幕无码专区| 亚洲最大av资源站无码av网址| 九九在线中文字幕无码| 无码人妻一区二区三区av| 久久精品成人无码观看56| 特级毛片内射www无码| 国产精品无码一区二区三区电影| 激情无码人妻又粗又大中国人| 日产无码1区2区在线观看| 亚洲最大av资源站无码av网址| 亚洲中文字幕无码爆乳av中文| 国产精品午夜无码AV天美传媒| 无码日韩人妻AV一区免费l| 亚洲AV无码成人专区| 精品久久久久久无码不卡| 无码av免费毛片一区二区| 国产成人无码精品久久久小说| 精品国产a∨无码一区二区三区| 亚洲av无码成人黄网站在线观看| 无码8090精品久久一区| 热の无码热の有码热の综合| 亚洲精品无码成人片久久| 无码国产亚洲日韩国精品视频一区二区三区| 无码一区二区三区免费视频| 精品无码一区二区三区电影| 亚洲av中文无码乱人伦在线r▽| 日韩AV无码一区二区三区不卡| 久久久久av无码免费网| 在线观看免费无码专区| 国产成人无码A区在线观看导航| 亚洲2022国产成人精品无码区| 亚洲AV无码专区亚洲AV桃| AV无码久久久久不卡网站下载| 无码成人AAAAA毛片| 亚洲AV无码成人精品区大在线| 精品人妻无码一区二区色欲产成人| 亚洲Av永久无码精品三区在线| 亚洲中文字幕无码久久| 亚洲精品无码日韩国产不卡?V| 精品人妻无码一区二区三区蜜桃一|