[發明專利]一種水稻乳熟期自動檢測的方法

有效

• 申請號: 201210061645.7
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102663396A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 曹治國;白曉東;余正泓;吳茜;王玉;張雪芬;薛紅喜;李翠娜;王秀芳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T7/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種水稻乳熟期的自動檢測方法，首先根據水稻歷史圖像序列離線訓練得到稻穗像素點的水稻稻穗顏色信息表，水稻稻穗顏色信息表包含信息有稻穗像素點在每一亮度i＝1，…，255下對應的(a，b)顏色值的分布情況，然后按照如下方式在線判斷水稻是否進入水稻乳熟期：

(1)將當前水稻圖像t轉化到L-a-b顏色空間，將圖像t中各像素點的L-a-b顏色空間色彩分量與所述水稻稻穗顏色信息表進行比對，確定滿足顏色值分布情況的色彩分量對應的像素點為稻穗像素點；

(2)從由稻穗像素點構成的稻穗區域截取最能表征稻穗完整形態結構的子區域作為稻穗角度檢測區域；

(3)計算稻穗角度檢測區域的稻穗彎曲角度；

(4)依據稻穗彎曲角度判斷水稻是否進入乳熟期。

2.根據權利要求1所述的水稻乳熟期的自動檢測方法，其特征在于，所述根據水稻穗像歷史圖像離線訓練得到稻穗像素點的水稻稻穗顏色信息表的具體實現方式為：

(01)根據水稻穗像歷史圖像序列生成稻穗樣本圖像集；

(02)獲取稻穗樣本圖像集中所有圖像的稻穗像素點在L-a-b顏色空間的色彩分量(L，a，b)，其中L表示亮度，a表示紅或綠的對應值，b表示黃或藍的對應值，其中L，a，b為8位無符號整形；

(03)統計在每一亮度i＝1，…，255的(a，b)顏色值相同的稻穗像素點個數；

(04)在每一亮度i＝1，…，255下，按照(a，b)顏色值相同的稻穗像素點個數越多，則稻穗像素點在亮度i下表現為(a，b)顏色值的可能性越大的原則選取稻穗(a，b)顏色的標定值；

(05)定義三維ColorMap全零矩陣，第一維表示a顏色值，第二維表示b顏色值，第三維表示L亮度，令步驟(04)在亮度i下選取的稻穗(a，b)顏色標定值表示為(s，t，i)，將ColorMap全零矩陣中的(s，t，i)元素值ColorMap(s，t，i)賦值為1，從而得到在每一亮度i下表征稻穗顏色的二值圖像。

(06)對ColorMap中每一亮度i下的二值圖像依次進行膨脹和腐蝕，得到水稻稻穗顏色信息表。

3.根據權利要求2所述的水稻乳熟期的自動檢測方法，其特征在于，所述膨脹和腐蝕的具體實現方式為：采用結構元素大小為5的圓形結構元素對ColorMap中每一亮度i下的二值圖像進行膨脹，再采用結構元素大小為3的圓形結構元素對ColorMap中每一亮度i的二值圖像進行腐蝕。

4.根據權利要求1所述的水稻乳熟期的自動檢測方法，其特征在于，所述步驟(3)計算稻穗角度檢測區域的稻穗彎曲角度的具體實現方式為：

(31)對所述稻穗角度檢測區域作連通域標記；

(32)計算第k個稻穗的彎曲角度θ(k)=arctan(RegionLength(k)Regionwidth(k)),]]>k＝1，2，…，regionum，RegionLength(k)和Regionwidth(k)分別為第k個連通域的長和寬，regionum為連通域個數；

(33)計算稻穗角度檢測區域的稻穗彎曲角度RiceAngle₁＝mean(θ(k))。

5.根據權利要求1所述的水稻乳熟期的自動檢測方法，其特征在于，所述步驟(1)還對得到的稻穗區域作去噪處理。