首页 > 分享 > 一种柑橘花期生长受损的识别方法

一种柑橘花期生长受损的识别方法

花匠小妙招
2024-12-26 15:49

一种柑橘花期生长受损的识别方法

本发明涉及果树生长非生物胁迫识别，具体涉及一种柑橘花期生长受损的识别方法。

背景技术：

1、柑橘类果树开花和坐果受内部和外部环境等多种因素影响，果树在开花期间遭遇高温会发生花器官畸形、快速凋落等生长受损状况，影响授粉和受精过程并可能减少果实产量。全球气候变暖导致大部分地区平均温度上升、极端高温频率和强度增加。通过监测果树开花过程，识别花期是否出现生长受损，对后续的果树保花保果管理措施有指导作用。

2、目前果树栽培管理实践中，主要依靠人工现场观察柑橘开花、落花落果等情况和气象信息判断花期是否遭遇热应激，缺少自动识别判断柑橘花期生长状况的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种柑橘花期生长受损的识别方法，提取花表观特征变化过程、根据受热胁迫后花生长时间变短的原理识别生长受损的方法，实现通过监测采集的时序图像自动识别。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种柑橘花期生长受损的识别方法，包括以下步骤：

4、柑橘花表观特征提取；

5、表观特征时序数据内插及滤波平滑；

6、提取花生长动态关键点时间；

7、开花持续时间比较及判断。

8、在一些实施例中，所述柑橘花表观特征提取，包括：所述表观特征包括花状态和归一化表观面积特征值，所述花状态包括：未开放状态s1、开放状态s2、完全凋落状态s3，所述归一化表观面积特征值为图像中花某一时刻呈白色特征的像素量与花开放至最大时的白色像素量的比值。

9、在一些实施例中，所述花状态s1、s2、s3使用连续整数数字编码表示，其夜间时序数据使用前推法与后推法填充邻近值。

10、在一些实施例中，所述表观特征时序数据内插及滤波平滑；包括：通过二白天提取的表观特征时序数据进行插值，得到夜间花表观特征数据，通过s-g滤波算法对归一化表观面积特征时序数据进行平滑处理。

11、在一些实施例中，所述归一化表观面积特征值为图像经分割、线性插值、归一化、s-g滤波处理得到。

12、在一些实施例中，所述归一化表观面积特征曲线的斜率使用差分法计算。

13、在一些实施例中，所述花生长动态关键点包括：花蕾开始快速鼓起的时间t1、花瓣开始展开的时间t2、花瓣展开至最大的时间t3、花瓣保持完整最终时间t4、花瓣全部凋落时间t5，根据花状态与归一化表观面积特征曲线的斜率提取。

14、在一些实施例中，所述开花持续时间比较及判断，包括：以t1为基准计算关键点时长，通过与正常开花的时长对比，计算监测对象生长时间是否缩短，根据时长缩短情况判断热胁迫程度。

15、在一些实施例中，花瓣开始展开的时间t2、花瓣全部凋落时间t5根据花不同状态转换的时间确定，花苞开始快速鼓起的时间t1、花瓣展开至最大的时间t3、花瓣保持完整最终时间t4根据花状态和归一化表观面积特征曲线斜率的数值确定。

16、在一些实施例中，所述开花持续时间比较，以正常开花持续时间为参考，当开花持续时间少于正常的75%，判断柑橘花生长受损。

17、本申请所披露的一种柑橘花期生长受损的识别方法可能带来的有益效果包括但不限于：

18、最终获得的结果是定量反映柑橘花生长变化的表观过程及花开放持续时长，根据开花持续时长缩短情况识别柑橘花果生长受损。通过本发明处理的数据定量描述了花朵生长的表观过程，同时降低因图像质量和图像处理算法产生的误差，得到更合理的花表观特征时序数据，实现花朵生长时长的估测；相比于传统的人工观测判断，本发明实现定量指标表达、精确反映开花过程细节和灵敏检测花生长受损。本发明在数字化信息化果园有更好的适应性，对于不同环境条件下自动化图像采集设备定时拍摄的花生长图像数据都能取得比较稳定的识别效果。

技术特征：

1.一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述柑橘花表观特征提取，包括：所述表观特征包括花状态和归一化表观面积特征值，所述花状态包括：未开放状态s1、开放状态s2、完全凋落状态s3，所述归一化表观面积特征值为图像中花某一时刻呈白色特征的像素量与花开放至最大时的白色像素量的比值。

3.根据权利要求2所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述花状态s1、s2、s3使用连续整数数字编码表示，其夜间时序数据使用前推法与后推法填充邻近值。

4.根据权利要求2所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述表观特征时序数据内插及滤波平滑；包括：通过二白天提取的表观特征时序数据进行插值，得到夜间花表观特征数据，通过s-g滤波算法对归一化表观面积特征时序数据进行平滑处理。

5.根据权利要求4所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述归一化表观面积特征值为图像经分割、线性插值、归一化、s-g滤波处理得到。

6.根据权利要求4所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述归一化表观面积特征曲线的斜率使用差分法计算。

7.根据权利要求1所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述花生长动态关键点包括：花蕾开始快速鼓起的时间t1、花瓣开始展开的时间t2、花瓣展开至最大的时间t3、花瓣保持完整最终时间t4、花瓣全部凋落时间t5，根据花状态与归一化表观面积特征曲线的斜率提取。

8.根据权利要求7所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述开花持续时间比较及判断，包括：以t1为基准计算关键点时长，通过与正常开花的时长对比，计算监测对象生长时间是否缩短，根据时长缩短情况判断热胁迫程度。

9.根据权利要求8所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，花瓣开始展开的时间t2、花瓣全部凋落时间t5根据花不同状态转换的时间确定，花苞开始快速鼓起的时间t1、花瓣展开至最大的时间t3、花瓣保持完整最终时间t4根据花状态和归一化表观面积特征曲线斜率的数值确定。

10.根据权利要求9所述的一种柑橘花期生长受损的识别方法，其特征在于，所述开花持续时间比较，以正常开花持续时间为参考，当开花持续时间少于正常的75%，判断柑橘花生长受损。

技术总结
本发明公开了一种柑橘花期生长受损的识别方法，涉及果树生长非生物胁迫识别领域，该方法包括：柑橘花表观特征提取、表观特征时序数据内插及滤波平滑、生长动态关键点时间提取、开花持续时间比较，当开花持续时间少于正常的75%，判断柑橘花生长受损，解决传统方法识别花受环境高温影响生长受损依靠人工现场调查的局限，有效实现自动识别柑橘花期生长是否受热胁迫。

技术研发人员：李宗南,邱霞,王思,钟丹,陈鸿文
受保护的技术使用者：四川省农业科学院遥感与数字农业研究所（成都农业遥感分中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2