本技术介绍了一种结合嵌入式系统和图像处理技术的玉米果穗损伤检测方法,旨在提高农作物无损检测的准确性。该方法首先从原始图像中提取边缘特征,然后对背景进行分割,以准确识别和评估玉米果穗的损伤情况。
背景技术
在玉米收获环节中,机械化水平逐年上升,其中玉米果穗收获的方式占据相当大的比重。而在收获过程中玉米收获机的相关工作参数都是恒定的,在收获损失较大的情况下无法根据玉米收获情况实时调节收获机工作参数,导致收获质量低,收获过程中粮食浪费严重。而调整收获机工作参数主要的判断依据就是当下收获过程中的玉米果穗收获质量。
目前对于玉米检测的研究按照获取信息分类则主要分为光谱检测和RGB检测。考虑到玉米收获机工作参数调节的实时性,RGB检测玉米比较适合玉米收获场景。而RGB检测玉米集中在玉米籽粒检测和果穗的整体识别。改进的YOLO-V4算法与通道修剪算法相结合,采用K-means算法对锚点帧的比例进行聚类,对玉米收获期间掉落田间的玉米进行数量识别(Gao A, Geng A J, Zhang Z L, Zhang J, Hu X L, Li K. Dynamic detectionmethod for falling ears of maize harvester based on improved YOLO-V4. Int JAgric&Biol Eng, 2022; 15(3): 22–32)。使用卷积神经网络(CNN)进行玉米粒检测后应用非最大抑制(NMS)去除重叠检测。最后被归类为内核的窗口被传递给另一个CNN回归模型,以找到玉米籽粒在玉米果穗上坐标进行籽粒计数(Khaki, Saeed, et al."Convolutionalneural networks for image-based corn kernel detection and counting."Sensors20.9 (2020): 2721.)。中国专利(公告号:CN111310756A)公开了一种基于深度学习的损伤玉米颗粒检测和分类方法。以上研究都无法解决玉米收获机在收获过程中实时检测玉米果穗收获损失的问题。
实现思路