[實用新型]一種水稻種子質量檢測、品種識別和分級的系統

無效

• 申請號: 200920160137.8
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN201482735U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 劉燕德
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本實用新型涉及農作物檢測識別技術，具體地，涉及一種水稻種子質量檢測、品種識別和分級的系統。

背景技術

近年來，出現了一門新型的智能技術，即計算機視覺(Computer?vision)技術。計算機視覺技術可以利用一個具有人眼功能的圖像傳感器，獲取物體圖像，并將圖像轉換成一個與視覺有關的任務。該技術涉及人工智能、神經生物學、心理物理學、計算機科學、圖像處理和模式識別等學術領域，廣泛應用于工業、農業、醫學、軍事、遙感、科研和生活等工程領域，能夠實現巨大的經濟和社會效益。

其中，在農業工程領域，計算機視覺技術可以包括四個方面：物料特性及動植物生長過程的監測與評價，農產品的檢測，農業自動化中的計算機視覺與視覺機器人，以及農業資源的調節與評估；農產品的計算機視覺檢測技術包括分級、檢驗和分類。農產品的計算機視覺分級技術包括：根據預設的規則判斷種子的優次不同等級，例如，根據水稻種子的粒形和堊白度等參數，可以將水稻種子分為不同等級。農產品的計算機視覺檢驗技術包括：根據預設的標準做出“符合與不符合”的判斷，例如，對農產品的損傷、裂紋和病蟲害等狀態進行檢測。農產品的計算機視覺分類技術包括：根據預設的類別描述做出“是或不是”的判斷，例如，判別谷物中混雜的異種糧和雜質種類等。另外，計算機視覺技術在農業工程領域的應用，并不是工業領域經驗的簡單套用；因為，就研究對象而言，工業產品具有穩定的外部和內部特性，計算機視覺的應用比較容易實現，而農業產品是生物體，會受到溫度、濕度和飽滿度等諸多因素的制約，不能在同一流程中完成對種子的分級、檢驗和分類。

在我國，水稻產量占糧食總產量的45％，尤其自1973年我國率先成功實現雜交配套以來，雜交水稻的迅速發展對我國糧食的增產貢獻巨大；并且，隨著我國人口持續增長，耕地面積不斷縮小，水稻產量是農業發展的重點。但是，由于缺乏有效的種子精選設備，雜交種子中往往混入其它品種種子和雜質，而且不易清除，加之水稻種子經濟價值高，需要花費大量的人力和物力對水稻種子進行篩選和除雜，但無法對水稻種子質量進行大批量的無損檢驗和分級，從而使得水稻種子的質量指標較低。另一方面，由于水稻種子在制種成熟期臺風活動頻繁，臺風陰雨天氣容易增加水稻種子裂穎、穗發芽、霉變和帶菌率；還有，在水稻收割和加工過程中難免混入其它品種種子和不易清除的雜質，嚴重影響水稻種子的質量，從而降低實際種用價值。

在現有技術中，為了克服上述缺陷，通過水稻種子鑒定、幼苗鑒定、以及田間小區種植鑒定，進行水稻種子的品種識別。其中，水稻種子鑒定方法包括形態鑒定和生化分析，即，將水稻種子的各種染色體依靠放大鏡和雙目顯微鏡等，人工進行鑒定水稻種子的形態；但是，由于采用人工方式鑒定，不可能太精細，只能進行粗略判斷，且人為誤差較大。實際上，通過人工方式鑒定，每年的鑒定量也非常有限，大量水稻種子的品種鑒定主要還依靠幼苗鑒定和田間小區種植品種鑒定，而幼苗鑒定和田間小區種植鑒定一般須經過一個較長的生長周期，鑒定速度往往無法滿足水稻種子的流通需要。另外，水稻種子的凈度指標也停留在靠人工感官進行識別判斷和簡單統計，效率較低，且準確性差。

可見，我國現行的水稻種子質量檢驗和品種識別方法難以適應批量商用水稻種子的質量監控。此外，國內在利用計算機視覺技術進行農作物檢測技術中，大多仍停留在靜態算法的研究上，不能夠實現水稻種子的快速、無損、以及高精度的質量動態監測和品種識別。

綜上所述，在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下缺陷：

(1)成本高：水稻種子的質量檢測和品種識別均需要花費大量的人力和物力，耗費的人力成本和物力成本較大；

(2)效率低：由于人工勞動效率的局限性和人工勞動量的局限性，且幼苗鑒定和田間小區種植鑒定的周期較長，在大量水稻種子的質量檢測和品種識別中，供種量有限，步驟較繁瑣，使得效率較低；

(3)精度低：由于人的視覺區分能力難免存在不一致性，且不及機器精準，在大量水稻種子的質量檢測和品種識別中，對水稻種子的質量檢測和品種識別的精準性差；

(4)批量供種難度大：由于水稻種子的質量檢測和品種識別均離不開人工勞動，且人工勞動量較大，在大批量水稻種子的質量檢測和品種識別中，難以滿足供種需求。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術中成本高、效率低、精度低和批量供種難度大的缺陷，提出一種水稻種子質量檢測、品種識別和分級的系統，以實現成本低、效率高、精度高和批量供種容易的優點。