CN106095786A - 一种植物识别系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物识别系统及方法，其中系统包括客户端、服务端，其中，所述客户端，用于向所述服务端发送查询请求,获取所述服务器反馈的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；所述服务端，用于根据接收到所述查询请求获取相应的查询指令，根据所述查询指令查询预设的植物数据库，向所述客户端反馈查询结果。本发明本通过查询所述植物数据库的筛选，以待识别的植物形态为基础，利用通俗易懂的文字和图片相结合，让用户的可操作性大大提高，从而使其容易得知植物名称。
Description
技术领域
本发明属于植物技术领域，具体而言，涉及一种植物识别系统及方法。
背景技术
据估计，地球上大约有22万到42万种不同类别的植物。对于植物的分类识别是一项庞大复杂的工作，传统的植物识别方法主要依靠相应的植物学家，利用他们自身的专业知识，对植物外形、表皮、叶子等进行研究分析，确认植物类别，但是，这种人工分类方式效率低下，需要耗费大量的人力、物力和财力，而且极度依赖植物学家的专业知识。但对于一般用户来说却很难区分。
公开号为CN 103617417 A的专利公开了一种种植物自动识别方法，该方法通过计算云数据训练集中的植物形状特征向量，根据所实物形状特征向量计算植物识别算法的参数后，在计算植物所属类别的可能性实现植物的识别。该方法中植物形状特征向量的计算以及植物识别算法的参数的计算过程复杂，识别难度大，识别效率高。
发明内容
为解决现有现有植物识别存在的计算复杂、识别难度大且效率低的技术缺陷，本发明提供了一种植物识别算法，通过将待识别植物的叶序、叶形、叶尖、及叶缘与植物数据库进行匹配，降低植物识别的复杂度及难度的目的，达到植物识别的普及化从而提高植物识别的效率。
本发明提供了一种植物识别系统，包括客户端、服务端，其中，
所述客户端，用于向所述服务端发送查询请求,获取所述服务器反馈的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；
所述服务端，用于根据接收到所述查询请求获取相应的查询指令，根据所述查询指令查询预设的植物数据库，向所述客户端反馈查询结果。
进一步，所述服务端至少包括应用服务器、数据服务器，其中，
所述数据数据器，用于采集并存储不同品种的植物建立植物数据库，所述植物数据库至少包括植物品种、图片、名称和描述信息；
所述应用服务器，用于接收查询请求，并根据所述查询请求查询所述植物数据库获取查询结果，将所述查询结果反馈至所述客户端。
进一步，包括构建模块、生成模块、获取模块，其中，
所述构建模块，用于根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项；
所述生成模块，用于根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送；
所述获取模块，用于接收所述服务端反馈的查询结果。
进一步，所述构建模块还包括
顺序子模块，用于设置发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的顺序。
进一步，所述顺序按照权重大小进行，所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的权重依次降低。
进一步，所述客户端还包括
上传模块，用户利用摄像机采集待识别植物的图片信息，向所述应用服务器发送。
进一步，所述客户端包括智能手机、iPad或电脑。
本发明还提供了一种植物识别方法，包括客户端、服务端，包括如下步骤：
采集并存储不同品种的植物数据在所述服务端建立植物数据库，所述植物数据至少包括图片、名称和描述信息；
接收客户端发送的查询请求,查询所述植物数据库获取所述查询请求对应的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；
所述服务端所述查询结果反馈至所述客户端。
进一步，所述客户端向所述服务端发送查询请求包括
根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项；
根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送；
接收所述服务端反馈的查询结果。
进一步，所述根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送还包括
判断所述客户端向所述服务端发送查询请求后是否接收到所述服务端反馈的查询结果；
如果接收到了所述服务端反馈的查询结果，则向所述服务端发送其他查询请求。
进一步，所述根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项包括
设置发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的顺序。
综上，本发明本通过建立植物数据库采集大量植物数据，利用通俗易懂的文字和图片相结合，让用户的可操作性大大提高，从而使其容易得知植物名称；同时通过对查询请求发送的顺序进行设置从而降低筛选的范围。
附图说明
图1为本发明所述的植物识别系统一个实施例的结构示意图；
图2为本发明所述的植物识别系统另一个实施例的结构示意图；
图3为本发明所述的客户端一个实施例的结构示意图；
图4为本发明所述的植物识别方法一个实施例的流程示意图；
图5为本发明所述的植物识别方法中所述客户端发送查询请求的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种植物识别系统，包括客户端100、服务端200。其中，
所述客户端，用于向所述服务端发送查询请求,获取所述服务器反馈的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；
所述服务端，用于根据接收到所述查询请求获取相应的查询指令，根据所述查询指令查询预设的植物数据库，向所述客户端反馈查询结果。
进一步，具体实施时，所述客户端包括智能手机、iPad、电脑等电子设备。
在上述方案的基础上，如图2所示，所述服务端至少包括应用服务器210、数据服务器220。
其中，在所述数据数据器220，用于采集并存储不同品种的植物建立植物数据库，所述植物数据库至少包括植物品种、图片、名称和描述信息；
所述应用服务器210，用于接收查询请求，并根据所述查询请求查询所述植物数据库获取查询结果，将所述查询结果反馈至所述客户端。
所述客户端可选的通信http协议实现与所述应用服务器的通信，向所述应用服务器发送查询请求。具体实施时，所述客户端可选的为智能手机(以下以智能手机为例进行说明)下载客户端App。对应非专业人员来讲，用户可选的通过向所述应用服务器发送查询请求对待识别的植物进行识别。
具体实施时，上述两个方案中，所述植物数据库的建立可惜的根据专业人员的专业只是存储植物数据，同时还可惜的利用网络爬虫爬取互联网网页解析后获取植物数据。
进一步，如图3所示，所述客户端包括构建模块110、生成模块120、获取模块130，其中，
所述构建模块，用于根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项。
专业人士野外探究自然界中的植物信息基本上是按照植物形态学进行的，这对于专业人士来说会较为容易，但对于一般用户来说却很难区分，从而不能准确地认知植物。为了解决这种问题，本发明通过利用不同品种植物的形状特征设置识别项，实现一般用户通过待识别的植物的贯穿查询识别项，根据叶序项、叶形项、叶尖、及叶缘项实现判断所述待识别的植物。不同的植物的叶序、叶形、叶尖、及叶缘不同。具体实施实施时，每个所述识别项的用户选择子项均可选的包括图片以及说明。其中，所述叶序项的说明部分可选的包括“在枝条上交互生长”、“在枝条上左右成对生长”、“从土里长出来”、“围成一圈生成”、“在一个节点上成堆生长”等；叶形项的用户选择子项可选的包括“像鸡蛋一样，一头宽一头窄”、“似椭圆形，长约宽的两倍”、“叶较长，中间宽两边窄”、“细细长长像兰花一样”、“叶形心形，在叶顶端或底端有一个凹口”、“叶形似手掌状，如枫叶”、“整片椰子宽窄基本一致，两头较圆滑”、“叶形似箭头，叶明显有三端包括三角形在于”、“像勺一样，从上到下变窄”、“像针一样细细的”、“叶形近圆形”、“叶形似扇子，如银杏叶”等；叶尖项的用户选择子项可选的包括“尖尖的”、“较圆润”、“向里凹或分开”、“带一段小尖，见多肉类”等；叶缘项的用户选择子项可选的包括“光滑的”、“有锯齿的”、“波浪一样的”、“有刺或绒毛的”等等。
所述生成模块，用于根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送；
所述获取模块，用于接收所述服务端反馈的查询结果。具体实施时，所述查询结果可选的包括图片、植物名称、生长说明等信息，还可选的包括三维动画等信息。所述查询结果可选的以列表的方式向用户进行展示，用户可选的通过展示的查询结果判断待识别植物。
更进一步，所述构建模块还包括
顺序子模块，用于设置发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的顺序。
进一步，所述顺序可选的按照权重大小进行，所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的权重依次降低。具体实施时，所述顺序还可惜的根据所述识别项的优先级由高至低进行。所述识别项包括的叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项的优先级可选的由高至低，具体实施时，所述查询模块按照顺序依次获取用户选择的叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项分别对应的用户选择子项向所述服务端发送查询请求。
用户首先对所述叶序项进行选择，再依次对所述叶形项、所述叶尖项、及所述叶缘项进行选择的顺序能够快速筛出一个范围来进行排序的。本发明通过大量实验验证发现，按照叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘顺序向所述服务端发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令能够极大的降低率先错误率。
需要说明的是顺序按照叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项获取待识别的植物的形状特征仅仅为本发明的一个实施方式，能够极大的降低率先错误率；具体实施过程中，叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项的顺序可调整，叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项的目的仅仅在于获取待识别植物的形状特征，根据待识别植物的形状特征查询所述植物数据库获取查询结果。本发明获取的所述查询结果的展现形式可选包括文字和图片相结合的方式进行，简单明了，方便用户使用，减少了现有识别植物技术中各种计算过程，提高了植物识别的效率，方便简答。
进一步，所述客户端还可选的包括
上传模块140，用户利用摄像机采集待识别植物的图片信息，向所述应用服务器发送。
为了进一步提高植物识别效率，本发明还提供了一种通过利用上传模块接收并发送用户利用摄像机采集的待识别植物的图像信息，所述服务端将所述图片信息进行编码后与所述植物数据库中的植物图片进行匹配，判断所述待识别的植物。
具体实施时，所述服务端可选的将所述图片信息进行二值化处理提取图片中的植物，再通过植物部分进行像素标记获取该植物的叶序、叶形、叶尖以及叶缘，根据标记的结果与所述植物数据库进行匹配获取查询结果，从而实现植物识别的自动化。
如图4所示，本发明还提供了一种植物识别方法。所述方法包括如下步骤：
S101、所述客户端向所述服务端发送查询请求,获取所述服务器反馈的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；
S102、所述服务端根据接收到所述查询请求获取相应的查询指令，根据所述查询指令查询预设的植物数据库，向所述客户端反馈查询结果。
其中，如图5所示，所述客户端向所述服务端发送查询请求包括如下步骤：
S201、根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项；
S202、根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送；
S203、接收所述服务端反馈的查询结果。
进一步，所述根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项包括
设置发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的顺序。
进一步，所述根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送还包括如下步骤：
S204、判断所述客户端向所述服务端发送查询请求后是否接收到所述服务端反馈的查询结果；
S205、如果接收到了所述服务端反馈的查询结果，则向所述服务端发送其他查询请求。
本发明通过对所述客户端向所述服务端发送查询请求后是否接收到所述服务端反馈的查询结果的判断，实现根据用户的查询请求快速筛的目的。接收到一个查询请求对应的查询结果后，再发送下一个查询请求，从而实现对待识别的植物分布进行筛选，具体实施时可选的，按照叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令依次发送的顺序进行。按照叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令依次发送的顺序能够最大限度的，提高筛选的速度，降低筛选的范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种植物识别系统，其特征在于，包括客户端、服务端，其中，
所述客户端，用于向所述服务端发送查询请求,获取所述服务器反馈的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；
所述服务端，用于根据接收到所述查询请求获取相应的查询指令，根据所述查询指令查询预设的植物数据库，向所述客户端反馈查询结果。
2.根据权利要求1所述的植物识别系统，其特征在于，所述客户端包括构建模块、生成模块、获取模块，其中，
所述构建模块，用于根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项；
所述生成模块，用于根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送；
所述获取模块，用于接收所述服务端反馈的查询结果。
3.根据权利要求2所述的植物识别系统，其特征在于，所述构建模块还包括
顺序子模块，用于设置发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的顺序。
4.根据权利要求2所述的植物识别系统，其特征在于，所述生成模块还包括
判断子模块，用于判断所述客户端向所述服务端发送查询请求后是否接收到所述服务端反馈的查询结果；
发送子模块，永远如果接收到了所述服务端反馈的查询结果，则向所述服务端发送其他查询请求。
5.根据权利要求1所述的植物识别系统，其特征在于，所述服务端至少包括应用服务器、数据服务器，其中，
所述数据数据器，用于采集并存储不同品种的植物建立植物数据库，所述植物数据库至少包括植物品种、图片、名称和描述信息；
所述应用服务器，用于接收查询请求，并根据所述查询请求查询所述植物数据库获取查询结果，将所述查询结果反馈至所述客户端。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的植物识别系统，其特征在于，所述客户端包括智能手机、iPad或电脑。
7.一种植物识别方法，包括客户端、服务端，其特征在于，包括如下步骤：
所述客户端向所述服务端发送查询请求,获取所述服务器反馈的查询结果，其中，所述查询请求包括叶序查询指令、叶形查询指令、叶尖查询指令、及叶缘查询指令中至少一项；
所述服务端根据接收到所述查询请求获取相应的查询指令，根据所述查询指令查询预设的植物数据库，向所述客户端反馈查询结果。
8.根据权利要求7所述的植物识别方法，其特征在于，所述客户端向所述服务端发送查询请求包括
根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项；
根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送；
接收所述服务端反馈的查询结果。
9.根据权利要求8所述的植物识别方法，其特征在于，所述根据用户选择的识别项生成相应的查询指令并发送还包括
判断所述客户端向所述服务端发送查询请求后是否接收到所述服务端反馈的查询结果；
如果接收到了所述服务端反馈的查询结果，则向所述服务端发送其他查询请求。
10.根据权利要求8所述的植物识别方法，其特征在于，所述根据植物形状特征设置与所述查询指令对应的识别项，所述识别项至少包括叶序项、叶形项、叶尖项、及叶缘项，其中，每个识别项至少包括一个查询子项包括
设置发送所述叶序查询令、所述叶形查询指令、所述叶尖查询指令、及所述叶缘查询指令的顺序。
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