一种烟草植株打顶作业的智能识别与评估方法及系统

本发明涉及烟草作业，尤其涉及一种烟草植株打顶作业的智能识别与评估方法及系统。

背景技术：

1、烤烟打顶是调节烟叶营养水平的重要手段，打顶时间早晚和单株馏叶数多少与产量、内在品质密切相关。打顶可以促进烟株根系生长，提高烟株吸收水分和养分以及合成烟碱的能力，从而改变叶片重量与大小，改变烟叶特别是上部烟叶内在化学成分；打顶还是补救施肥失误，或在不正常气候条件下，烟株生长异常时，调节烟株体内养分消耗，减轻对品质不利影响的有效措施。随着我国烤烟生产的发展，卷烟工业对烟叶原料内在化学成分的要求越来越明确，烟叶产、质量效益与内在化学成分协调性之间的矛盾日渐明显。卜部烟叶烟碱含量偏高、可用性差等问题尤为突出。然而，由于在不同的生长期进行打顶作业会产生不同的影响，如在打顶作业之后可能会引发烟草赤星病，现有技术中，无法分析其打顶作业与烟草赤星病相关性，从而无法根据该相关性来分析打顶作业合适的生长期，导致了烟草植株的烟草赤星病居高不下，影响了烟草植株的品质与产量。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种烟草植株打顶作业的智能识别与评估方法及系统。

2、为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面提供了一种烟草植株打顶作业的智能识别与评估方法，包括以下步骤：

4、获取目标区域中烟草植株的图像数据信息，并通过对所述图像数据信息进行预处理，获取预处理结果；

5、构建烟草植株生长期识别模型，根据所述预处理结果以及烟草植株生长期识别模型获取烟草植物生长期数据信息；

6、通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息，基于所述历史打顶作业数据信获取烟草植株打顶作业预估作业信息，并通过对所述烟草植物生长期数据信息以及所述烟草植株打顶作业预估作业信息进行评估，得到评估结果；

7、根据所述评估结果对烟草植株打顶作业进行个性化推荐。

8、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，其特征在于，获取目标区域中烟草植株的图像数据信息，并通过对所述图像数据信息进行预处理，获取预处理结果，具体包括：

9、获取目标区域中烟草植株的图像数据信息，并通过对所述目标区域中烟草植株的图像数据信息进行烟草植株图像区域进行裁剪，获取感兴趣区域的图像数据；

10、通过中值滤波法对所述感兴趣区域的图像数据进行平滑滤波处理，获取感兴趣区域的图像数据平滑处理结果；

11、通过canny算子对所述感兴趣区域的图像数据平滑处理结果进行烟草植株图像区域特征提取，获取烟草植株图像的预处理结果。

12、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，构建烟草植株生长期识别模型，根据所述预处理结果以及烟草植株生长期识别模型获取烟草植物生长期数据信息，具体包括：

13、获取大量各烟草植株类型以及对应生长期的烟草植株图像的预处理结果，构建数据库，并结合时间戳将所述各烟草植株类型的烟草植株图像的预处理结果存储到数据库中；

14、基于卷积神经网络构建烟草植株生长期识别模型，将所述数据库中的各烟草植株类型以及对应生长期的烟草植株图像的预处理结果输入到所述烟草植株生长期识别模型中训练；

15、通过将所述卷积神经网络中的每一层数据调整到预设的分布范围之内，并将所述每一层数据趋向于恒等函数，当所述每一层数据趋向于恒等函数之后，保存模型参数；

16、根据所述烟草植株生长期识别模型获取目标区域中各烟草植株所处的生长期数据信息。

17、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息，基于所述历史打顶作业数据信获取烟草植株打顶作业预估作业信息，具体包括：

18、通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息以及历史打顶作业数据信息产生相关的病害产生类型数据信息；

19、通过灰色关联分析法计算所述各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息与所述历史打顶作业数据信息产生相关的病害产生类型数据信息之间的关联程度信息；

20、获取关联程度信息大于预设关联程度信息所处的生长期，并将所述关联程度信息大于预设关联程度信息所处的生长期标记为烟草植株打顶作业的异常生长期；

21、选取所述烟草植株打顶作业的异常生长期以外生长期作为烟草植株打顶作业的作业区域，并根据烟草植株打顶作业的作业区域生成烟草植株打顶作业预估作业信息。

22、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，通过对所述烟草植物生长期数据信息以及所述烟草植株打顶作业预估作业信息进行评估，得到评估结果，具体包括：

23、将目标区域分为若干个子区域，并根据所述烟草植物生长期数据信息进行生长期数据分类，获取每个子区域的生长期数据分类结果；

24、判断所述每个子区域的生长期数据分类结果是否与所述烟草植株打顶作业预估作业信息重合，当所述每个子区域的生长期数据分类结果与所述烟草植株打顶作业预估作业信息重合时，将相关子区域标记为可进行烟草植株打顶作业的区域；

25、当所述每个子区域的生长期数据分类结果与所述烟草植株打顶作业预估作业信息不重合时，将相关子区域标记为不可进行烟草植株打顶作业的区域；

26、根据所述可进行烟草植株打顶作业的区域以及不可进行烟草植株打顶作业的区域生成评估结果。

27、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据所述评估结果对烟草植株打顶作业进行个性化推荐，具体包括：

28、若所述评估结果为不可进行烟草植株打顶作业的区域，则获取相应子区域的烟草植株现阶段生长期数据信息，并对所述相应子区域的烟草植株现阶段生长期数据信息进行预估，获取到达可进行烟草植株打顶作业生长期的预估时间信息；

29、通过大数据获取适合打顶作业的天气状况信息以及预设时间之内的天气状况信息，并根据所述适合打顶作业的天气状况信息以及预设时间之内的天气状况信息获取适合打顶作业的时间戳；

30、根据所述适合打顶作业的时间戳以及到达可进行烟草植株打顶作业生长期的预估时间信息对烟草植株打顶作业进行个性化推荐，并按照方式显示；

31、若所述评估结果为可进行烟草植株打顶作业的区域，则根据适合打顶作业的时间戳对烟草植株打顶作业进行个性化推荐，并按照方式显示。

32、本发明第二方面提供了一种烟草植株打顶作业的智能识别与评估系统，所述评估系统包括存储器以及处理器，所述存储器中包含烟草植株打顶作业的智能识别与评估方法程序，所述烟草植株打顶作业的智能识别与评估方法程序被处理器执行时，实现如下步骤：

33、获取目标区域中烟草植株的图像数据信息，并通过对所述图像数据信息进行预处理，获取预处理结果；

34、构建烟草植株生长期识别模型，根据所述预处理结果以及烟草植株生长期识别模型获取烟草植物生长期数据信息；

35、通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息，基于所述历史打顶作业数据信获取烟草植株打顶作业预估作业信息，并通过对所述烟草植物生长期数据信息以及所述烟草植株打顶作业预估作业信息进行评估，得到评估结果；

36、根据所述评估结果对烟草植株打顶作业进行个性化推荐。

37、在本实施例中，通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息，基于所述历史打顶作业数据信获取烟草植株打顶作业预估作业信息，具体包括：

38、通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息以及历史打顶作业数据信息产生相关的病害产生类型数据信息；

39、通过灰色关联分析法计算所述各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息与所述历史打顶作业数据信息产生相关的病害产生类型数据信息之间的关联程度信息；

40、获取关联程度信息大于预设关联程度信息所处的生长期，并将所述关联程度信息大于预设关联程度信息所处的生长期标记为烟草植株打顶作业的异常生长期；

41、选取所述烟草植株打顶作业的异常生长期以外生长期作为烟草植株打顶作业的作业区域，并根据烟草植株打顶作业的作业区域生成烟草植株打顶作业预估作业信息。

42、在本实施例中，通过对所述烟草植物生长期数据信息以及所述烟草植株打顶作业预估作业信息进行评估，得到评估结果，具体包括：

43、将目标区域分为若干个子区域，并根据所述烟草植物生长期数据信息进行生长期数据分类，获取每个子区域的生长期数据分类结果；

44、判断所述每个子区域的生长期数据分类结果是否与所述烟草植株打顶作业预估作业信息重合，当所述每个子区域的生长期数据分类结果与所述烟草植株打顶作业预估作业信息重合时，将相关子区域标记为可进行烟草植株打顶作业的区域；

45、当所述每个子区域的生长期数据分类结果与所述烟草植株打顶作业预估作业信息不重合时，将相关子区域标记为不可进行烟草植株打顶作业的区域；

46、根据所述可进行烟草植株打顶作业的区域以及不可进行烟草植株打顶作业的区域生成评估结果。

47、在本实施例中，根据所述评估结果对烟草植株打顶作业进行个性化推荐，具体包括：

48、若所述评估结果为不可进行烟草植株打顶作业的区域，则获取相应子区域的烟草植株现阶段生长期数据信息，并对所述相应子区域的烟草植株现阶段生长期数据信息进行预估，获取到达可进行烟草植株打顶作业生长期的预估时间信息；

49、通过大数据获取适合打顶作业的天气状况信息以及预设时间之内的天气状况信息，并根据所述适合打顶作业的天气状况信息以及预设时间之内的天气状况信息获取适合打顶作业的时间戳；

50、根据所述适合打顶作业的时间戳以及到达可进行烟草植株打顶作业生长期的预估时间信息对烟草植株打顶作业进行个性化推荐，并按照方式显示；

51、若所述评估结果为可进行烟草植株打顶作业的区域，则根据适合打顶作业的时间戳对烟草植株打顶作业进行个性化推荐，并按照方式显示。

52、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，具备以下有益效果：

53、本发明通过获取目标区域中烟草植株的图像数据信息，并通过对所述图像数据信息进行预处理，获取预处理结果，进一步构建烟草植株生长期识别模型，根据所述预处理结果以及烟草植株生长期识别模型获取烟草植物生长期数据信息，进一步通过大数据获取各烟草植株类型在各生长期的历史打顶作业数据信息，基于所述历史打顶作业数据信获取烟草植株打顶作业预估作业信息，并通过对所述烟草植物生长期数据信息以及所述烟草植株打顶作业预估作业信息进行评估，得到评估结果，最后根据所述评估结果对烟草植株打顶作业进行个性化推荐。通过本方法能够分析其打顶作业与烟草赤星病相关性，从而根据该相关性来分析打顶作业合适的生长期，实现了对打顶作业生长期的有效性评估，进一步提高烟草植株的品质与产量。