[發(fā)明專利]玉米粒在穗計數(shù)方法

無效

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• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102750584A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳兵旗;劉長青
• 申請（專利權）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: G06M11/00
• 分類號: G06M11/00;G06K9/60
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發(fā)明涉及機器視覺技術領域，特別涉及一種玉米粒在穗計數(shù)方法。

背景技術

玉米是一種被廣泛種植的農(nóng)作物，通常需要在收獲之前通過抽樣的方式對其產(chǎn)量進行估測。而穗粒數(shù)和百粒重是對玉米產(chǎn)量預估的重要參數(shù)，要獲得這些參數(shù)，需要對玉米籽粒的數(shù)量進行統(tǒng)計。另外，在對玉米育種、栽培、新品種測試及品質(zhì)評估等農(nóng)業(yè)研究中，也經(jīng)常需要對玉米顆粒進行計數(shù)或對玉米穗性狀參數(shù)(如穗行數(shù)、穗粒數(shù)等)進行測量。傳統(tǒng)的玉米顆粒計數(shù)方法是將玉米穗上脫粒，然后對籽粒數(shù)量進行人工肉眼目測，對玉米穗性狀參數(shù)測量也是使用人工目測的方法。這種方法效率低，容易產(chǎn)生視覺疲勞，易出錯，勞動成本高，勞動強度大。盡管市場上已出現(xiàn)專門顆粒計數(shù)的設備，但比較昂貴。

近年來，機器視覺技術迅猛發(fā)展，其應用已滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領域。如果將玉米顆粒統(tǒng)計由人工檢測改進機器視覺檢測，則不僅可以大大解放勞動力，提高檢測效率，降低勞動強度，而且還可以提高檢測的準確度，減少人為的主觀因素，提高檢測環(huán)節(jié)的自動化程度。

對于玉米顆粒的計數(shù)，目前仍然以人工計數(shù)為主，雖然已出現(xiàn)自動化數(shù)粒方案，但主要是基于傳感器技術，設備價格昂貴，難以推廣實施。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明要解決的技術問題是：如何提供一種玉米粒在穗計數(shù)方法，以降低現(xiàn)有計數(shù)方案的實施成本。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種玉米粒在穗計數(shù)方法，其包括步驟：

A：采集玉米穗的當前灰度圖像，對所述當前灰度圖像進行處理，得到第一處理區(qū)域；

B：從所述第一處理區(qū)域中找到粒行提取的起始點；

C：根據(jù)所述起始點從所述第一處理區(qū)域內(nèi)提取首個玉米粒行；

D：旋轉所述玉米穗，提取下一個玉米粒行；

E：判斷當前玉米粒行是否與所述首個玉米粒行相同，如果相同，剔除所述當前玉米粒行，執(zhí)行步驟F；否則，執(zhí)行所述步驟D；

F：依次測量各個玉米粒行的玉米粒數(shù)，得到所述玉米穗的總籽粒數(shù)。

優(yōu)選地，所述步驟A具體包括步驟：

A1：采集玉米穗的當前灰度圖像，對所述當前灰度圖像依次進行二值化處理、去噪處理和補洞處理，得到二值圖像；

A2：對所述二值圖像進行輪廓追蹤處理，得到所述玉米穗的最長輪廓線對應的外接矩形區(qū)域；

A3：判斷所述玉米穗是否存在禿尖，如果存在，從所述外接矩形區(qū)域中去除禿尖區(qū)域，并將剩余區(qū)域作為第一處理區(qū)域；否則，直接將所述外接矩形區(qū)域作為第一處理區(qū)域。

優(yōu)選地，所述步驟B具體包括步驟：

B1：在所述第一處理區(qū)域中，選取所述玉米穗的軸線上距離根部預定參考距離處為起始參考點；

B2：以所述起始參考點為中心，從所述第一處理區(qū)域中選取第二處理區(qū)域；

B3：在所述第二處理區(qū)域中沿橫向作像素灰度值累加，得到第二累計直方圖曲線；

B4：對所述第二累計直方圖曲線進行平滑處理得到第二平滑曲線，使用移動平均法得到所述第二累計直方圖曲線對應的第二區(qū)域平均值曲線；

B5：對比所述第二區(qū)域平均值曲線，得到所述第二平滑曲線上的凹點；

B6：根據(jù)所述第二處理區(qū)域縱向的長度和所述第二平滑曲線上的凹點的數(shù)量，計算得到所述第二平滑曲線上的相鄰凹點的平均距離；

B7：根據(jù)所述平均距離，依次判斷所述第二平滑曲線上的當前凹點與上一凹點的距離是否小于預定相鄰距離，如果是，剔除所述第二平滑曲線上的當前凹點；否則，保留所述第二平滑曲線上的當前凹點；

B8：判斷所述起始參考點的上方和下方是否均至少存在一個剩余的所述第二平滑曲線上的凹點，如果是，將所述起始參考點的上方距離所述起始參考點最近的所述第二平滑曲線上的凹點作為粒行上邊緣起始點，將所述起始參考點的下方距離所述起始參考點最近的所述第二平滑曲線上的凹點作為粒行下邊緣起始點，所述粒行上邊緣起始點和所述粒行下邊緣起始點合稱粒行提取的起始點，并且將所述粒行上邊緣起始點和所述粒行下邊緣起始點之間的縱向距離記作粒行寬度；否則，執(zhí)行步驟B9；

B9：判斷所述起始參考點連續(xù)上移的距離是否已經(jīng)達到所述平均距離，如果是，將所述起始參考點向所述玉米穗的穗尖方向移動預定橫向值個像素的距離，執(zhí)行所述步驟B2；否則，將所述起始參考點上移預定縱向值個像素的距離，執(zhí)行所述步驟B2。

優(yōu)選地，所述步驟C具體包括步驟：

C1：以所述粒行上邊緣起始點為起點向右追蹤得到粒行右側上邊緣各點；