(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111667441.3 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 广州极飞科技股份有限公司 地址 510000 广东省广州市天河区高普路 115号C座 (72)发明人 代双亮　 (74)专利代理 机构 北京布瑞知识产权代理有限 公司 11505 专利代理师 宗广静 (51)Int.Cl. G06V 10/764(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 作物根系图像生 成方法及装置、 作物 健康确 定方法及装置 (57)摘要 本申请提供了一种作物根系图像生成方法 及装置、 作物健康确定方法及装置， 涉及智 能农 业领域。 该作物根系图像生成方法包括： 确定待 观测作物的地下切面图像； 利用根系轮廓图像生 成模型， 基于地下切面图像， 确定待观测作物的 根系轮廓图像； 基于地下切面图像和所述根系轮 廓图像， 确定所述待观测作物的作物根系图像。 本申请不需要繁琐的采集， 人工参与较少， 根系 轮廓图像生成模 型的重复利用性高， 可以根据输 入的待观测作物的地下切面图像， 及时高效地输 出对应的待观测作物的作物根系图， 适用于面积 较大的土地(比如农田)场景。 权利要求书3页 说明书12页 附图7页 CN 114463577 A 2022.05.10 CN 114463577 A 1.一种作物根系图像生成方法， 其特 征在于， 包括： 确定待观测作物的地下切面图像； 利用根系轮廓图像生成模型， 基于所述地下切面图像， 确定所述待观测作物的根系轮 廓图像； 基于所述 地下切面图像和所述 根系轮廓图像， 确定所述待观测作物的作物根系图像。 2.根据权利要求1所述的作物根系图像生成方法， 其特征在于， 所述根系轮廓图像生成 模型的损失函数包括根系区域像素值预测函数和整体图像标签函数， 其中， 针对根系切 面 图像样本， 所述根系区域像素值预测函数的函数值基于所述根系切面图像样本对应的分类 标签数据和模型输出结果确定， 所述整体图像标签函数的函数值基于所述根系切面图像样 本对应的分类标签数据确定 。 3.根据权利要求2所述的作物根系图像生成方法， 其特 征在于， 所述损失函数包括： 所述 表示所述根系区域像素值预测函 数， 所述 表示所述整体图像标签函数， 针对所述根系切面图像样本， n表示所述根系切 面图像样本的像素点总数， yi表示第i个像素点的根系标签数据， pi表示所述第i个像素点的 模型预测 概率， 其中， 所述根系切 面图像样本对应的分类标签数据包括所述根系切 面图像 样本包含的像素点各自对应的根系标签数据， 所述第i个像素点的模型预测 概率基于所述 根系切面图像样本对应的模型输出 结果确定 。 4.根据权利要求1至3任一项所述的作物根系图像生成方法， 其特征在于， 在利用根系 轮廓图像生成模型， 基于所述地下切面图像， 确定所述待观测作 物的根系轮廓图像之前， 还 包括： 确定训练数据集， 所述训练数据集包括M幅根系切面图像样本以及所述M幅根系切面图 像样本各自对应的分类标签数据， 所述根系切面图像样本对应的分类标签数据包括所述根 系切面图像样本包 含的像素点各自对应的根系标签数据； 基于所述训练数据集训练初始网络模型， 得到所述 根系轮廓图像生成模型。 5.根据权利要求4所述的作物根系图像生成方法， 其特征在于， 所述M幅根系切面图像 样本包括不同类型土样的根系切面图像样本、 不同类型作物的根系切 面图像样本、 同一类 型作物的不同生长状况的根系切 面图像样本以及同一类型作物的不同光照 强度下的根系 切面图像样本中的至少一种。 6.根据权利要求1至3任一项所述的作物根系图像生成方法， 其特征在于， 所述地下切 面图像包括N个切面图像像素点， 所述根系轮廓图像包括N个轮廓图像像素点， 所述作物根 系图像包括N个根系图像像素点， 并且， 所述N个切面图像像素点和所述N个轮廓图像像素点 呈一一对应关系， 所述 N个切面图像 像素点和所述 N个根系图像 像素点呈一 一对应关系； 所述基于所述地下切面图像和所述根系轮廓图像， 确定所述待观测作物的作物根系图 像， 包括： 针对所述N个切面图像像素点中的每个切面图像像素点， 将所述切面图像像素点的像权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114463577 A 2素值与所述切面图像像素点对应的轮廓图像像素点的像素值相乘， 得到所述切面图像像素 点对应的根系图像 像素点的像素值； 基于所述N个切面图像像素点各自对应的根系图像像素点的像素值， 确定所述作物根 系图像。 7.一种作物健康确定方法， 其特 征在于， 包括： 确定待观测作物的作物根系图像， 所述作物根系图像基于权利要求1至6任一项所述的 方法确定； 分析所述作物根系图像， 得到所述待观测作物的健康状况 数据。 8.根据权利要求7所述的作物健康确定方法， 其特征在于， 所述分析所述作物根系 图 像， 得到所述待观测作物的健康状况 数据， 包括： 将所述作物根系图像转换至 HSV空间， 分析 所述作物根系图像的颜色 分布比例数据； 基于所述颜色 分布比例数据， 确定所述待观测作物的健康状况 数据。 9.一种农药配方生成方法， 其特 征在于， 包括： 确定当前地块中的作物的健康状况数据， 所述健康状况数据基于权利要求7或8所述的 方法确定； 基于所述当前地 块中的作物的健康状况 数据， 确定当前地 块的农药配方。 10.一种作业控制方法， 其特 征在于， 包括： 基于所述当前地块中的作物的健康状况数据， 确定当前地块的农药配方， 所述农药配 方基于权利要求9所述的方法确定； 基于所述农药配方， 生成所述当前地块对应的喷洒作业航线， 以便基于所述喷洒作业 航线， 执行农药喷洒任务。 11.一种作物根系图像生成装置， 其特 征在于， 包括： 第一确定模块， 用于确定待观测作物的地下切面图像； 第二确定模块， 用于利用根系轮廓图像生成模型， 基于所述地下切面图像， 确定所述待 观测作物的根系轮廓图像； 第三确定模块， 用于基于所述地下切面图像和所述根系轮廓图像， 确定所述待观测作 物的作物根系图像。 12.一种作物健康 观测装置， 其特 征在于， 包括： 作物根系图像确定模块， 用于确定待观测作物的作物根系图像， 所述作物根系图像基 于权利要求1至 6任一项所述的方法确定； 作物根系图像分析模块， 用于分析所述作物根系图像， 得到所述待观测作物的健康状 况数据。 13.一种农药配方生成装置， 其特 征在于， 包括： 健康状况数据确定模块， 用于确定当前地块中的作物的健康状况数据， 所述健康状况 数据基于 权利要求7或8所述的方法确定； 农药配方生成模块， 用于基于所述当前地块中的作物的健康状况数据， 确定当前地块 的农药配方。 14.一种作业控制装置， 其特 征在于， 包括： 农药配方确定模块， 用于基于所述当前地块中的作物的健康状况数据， 确定当前地块权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114463577 A 3