本申請涉及圖像處理，具體涉及一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、園林灑水車通過水泵高效地噴灑水分，可以保持園林植物健康和提高土壤濕度，能高效覆蓋大面積區(qū)域，節(jié)省人工澆水時間。它適用于園林綠化和景觀維護，能夠減少勞動強度和提高工作效率。如果對園林灑水車的水泵流量控制的不夠精確時，可能導(dǎo)致水資源的浪費，尤其在干旱地區(qū)更為明顯。

2、若一直使用單一的水泵流量進行澆灌，會導(dǎo)致部分園林植物澆灌不充分，影響園林植物的生長，也有部分園林植物澆灌過多，導(dǎo)致水資源的浪費。因為園林中不同位置的園林植物的覆蓋率和干旱程度不同，園林植物的覆蓋率和干旱程度越大，園林植物所需要澆灌的程度就越大，則園林灑水車的水泵流量就越大。反之，則園林灑水車的水泵流量就越小。因此需要基于此對水泵流量進行修正，對水泵流量進行控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決水泵流量澆灌不精確的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝嘶趫D像處理的園林灑水車水泵流量控制方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請?zhí)岢隽艘环N基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，該方法包括以下步驟：

3、獲取園林植物圖像；

4、使用基于顏色的圖像分割算法將園林植物圖像分割獲取若干園林植物區(qū)域；根據(jù)園林植物區(qū)域中像素點數(shù)量和園林植物圖像中像素點數(shù)量的差異獲取園林植物圖像的園林植物覆蓋率；

5、獲取每個園林植物區(qū)域的直方圖，基于直方圖獲取其中波峰的波峰比值；基于波峰比值的大小在直方圖中篩選灰度級，構(gòu)成缺水葉片連通域；通過邊緣檢測獲取園林植物區(qū)域的邊緣像素點，計算缺水葉片連通域中所有邊緣像素點的梯度幅值的方差與其相鄰的缺水葉片連通域所有邊緣像素點的梯度幅值的方差的差異作為干旱影響系數(shù)；根據(jù)每個缺水葉片連通域中像素點的灰度值均值與其所在園林植物區(qū)域中像素點的灰度均值的差異、缺水葉片連通域的干旱影響系數(shù)以及缺水葉片連通域的數(shù)量獲取園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度；

6、根據(jù)園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度和園林植物覆蓋率獲取園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值；

7、根據(jù)水泵流量修正值和園林灑水車水泵的最大流量獲取園林植物圖像對應(yīng)的預(yù)期水泵流量；控制當(dāng)前時刻園林灑水車的水泵流量為預(yù)期水泵流量。

8、在上述方案中，本申請首先通過圖像處理技術(shù)，分析當(dāng)前時刻圖像中園林占比，即獲取園林植物的覆蓋率，又通過圖像處理技術(shù)分析園林葉子的顏色和卷曲程度來判斷葉子的干旱程度；通過對園林中不同位置的園林植物的覆蓋率和干旱程度確定水流量修正值，通過修正值對當(dāng)前時刻的水泵流量進行控制，從而使得園林植物能夠得到充分的澆灌，以及避免水資源的浪費。

9、在一個實施例中，所述根據(jù)園林植物區(qū)域中像素點數(shù)量和園林植物圖像中像素點數(shù)量的差異獲取園林植物圖像的園林植物覆蓋率的方法為：

10、統(tǒng)計園林植物圖像中園林植物區(qū)域的數(shù)量，并且統(tǒng)計每個園林植物區(qū)域中像素點的數(shù)量；

11、令園林植物圖像中所有園林植物區(qū)域的像素點數(shù)量與園林植物圖像的像素點數(shù)量的比值作為園林植物圖像的園林植物覆蓋率。

12、在一個實施例中，所述基于直方圖獲取其中波峰的波峰比值的方法為：

13、對于每個園林植物區(qū)域的直方圖使用波峰檢測算法，獲取直方圖中每個波峰的高度和寬度，計算每個波峰的高度和寬度的比值作為波峰的波峰比值。

14、在一個實施例中，所述基于波峰比值的大小在直方圖中篩選灰度級，構(gòu)成缺水葉片連通域的方法為：

15、若波峰比值大于預(yù)設(shè)閾值，則將該波峰記為異常波峰；提取園林植物區(qū)域中所有異常波峰對應(yīng)灰度值的像素點，將這些像素點通過連通域分析構(gòu)成若干個連通域，將所構(gòu)成的連通域記為缺水葉片連通域。

16、在一個實施例中，所述根據(jù)每個缺水葉片連通域中像素點的灰度值均值與其所在園林植物區(qū)域中像素點的灰度均值的差異、缺水葉片連通域中所有邊緣像素點的梯度幅值的方差以及缺水葉片連通域的數(shù)量獲取園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度的方法為：

17、，表示第h個園林植物區(qū)域的第r個缺水葉片連通域中像素點的灰度值均值，表示第h個園林植物區(qū)域中像素點的灰度值均值，表示第h個園林植物區(qū)域的第r個缺水葉片連通域的干旱影響系數(shù)，表示歸一化函數(shù)，表示第h個園林植物區(qū)域中缺水葉片連通域的數(shù)量，表示園林植物圖像中園林植物區(qū)域的數(shù)量，z表示園林植物圖像中缺水葉片連通域的數(shù)量，表示園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度。

18、在一個實施例中，所述根據(jù)園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度和園林植物覆蓋率獲取園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值的方法為：

19、園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值與園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度、園林植物覆蓋率呈正相關(guān)關(guān)系。

20、在一個實施例中，所述水泵流量修正值的表達式為：

21、，表示園林植物圖像的園林植物覆蓋率，表示園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度，表示園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值。

22、在一個實施例中，所述根據(jù)水泵流量修正值和園林灑水車水泵的最大流量獲取園林植物圖像對應(yīng)的預(yù)期水泵流量的方法為：

23、，表示園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值，表示水泵的最大流量，表示園林植物圖像對應(yīng)預(yù)期水泵流量。

24、在一個實施例中，所述獲取園林植物圖像的方法為：

25、在園林灑水車一側(cè)安裝攝像頭，其中園林灑水車實時勻速運動并且灑水，每經(jīng)過預(yù)設(shè)時間攝像頭采集一張園林植物圖像。

26、第二方面，本申請實施例還提供了一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任意一項所述一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法的步驟。

27、本申請的有益效果為：

28、本申請首先通過圖像處理技術(shù)，分析當(dāng)前時刻圖像中園林占比，即獲取園林植物的覆蓋率，又通過圖像處理技術(shù)分析園林葉子的顏色和卷曲程度來判斷葉子的干旱程度；通過對園林中不同位置的園林植物的覆蓋率和干旱程度確定水流量修正值，通過修正值對當(dāng)前時刻的水泵流量進行控制，從而使得園林植物能夠得到充分的澆灌，以及避免水資源的浪費。

技術(shù)特征：

1.一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述根據(jù)園林植物區(qū)域中像素點數(shù)量和園林植物圖像中像素點數(shù)量的差異獲取園林植物圖像的園林植物覆蓋率的方法為：

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述基于直方圖獲取其中波峰的波峰比值的方法為：

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述基于波峰比值的大小在直方圖中篩選灰度級，構(gòu)成缺水葉片連通域的方法為：

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述根據(jù)每個缺水葉片連通域中像素點的灰度值均值與其所在園林植物區(qū)域中像素點的灰度均值的差異、缺水葉片連通域的干旱影響系數(shù)以及缺水葉片連通域的數(shù)量獲取園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度的方法為：

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述根據(jù)園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度和園林植物覆蓋率獲取園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值的方法為：

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述水泵流量修正值的表達式為：

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述根據(jù)水泵流量修正值和園林灑水車水泵的最大流量獲取園林植物圖像對應(yīng)的預(yù)期水泵流量的方法為：

9.如權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法，其特征在于，所述獲取園林植物圖像的方法為：

10.一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項所述基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像處理的園林灑水車水泵流量控制方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取園林植物圖像；將園林植物圖像分割為若干區(qū)域，并根據(jù)區(qū)域所占面積獲取園林植物覆蓋率；獲取每個區(qū)域的直方圖，基于直方圖篩選連通域，根據(jù)連通域中邊緣像素點梯度以及其灰度值均值與區(qū)域的灰度值均值的差異獲取園林圖像的干旱程度；根據(jù)園林植物圖像對應(yīng)的干旱程度和園林植物覆蓋率獲取園林植物圖像對應(yīng)的水泵流量修正值；根據(jù)水泵流量修正值和園林灑水車水泵的最大流量獲取園林植物圖像對應(yīng)的預(yù)期水泵流量；控制當(dāng)前時刻園林灑水車的水泵流量為預(yù)期水泵流量。本申請?zhí)岣吡藶⑺木_度，防止了水資源的浪費。

技術(shù)研發(fā)人員：邢先賓,張瑋,楊肖萌,王文祥
受保護的技術(shù)使用者：西安爾吉環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15