[發(fā)明專利]玉米苗期缺苗數(shù)的測(cè)量方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310370436.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN103413172A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王傳宇;郭新宇;肖伯祥;杜建軍;吳升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): G06M11/00
• 分類號(hào): G06M11/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)作物信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玉米苗期缺苗數(shù)的測(cè)量方法及裝置。

背景技術(shù)

玉米是我國(guó)種植的主要農(nóng)作物之一，玉米植株的數(shù)量對(duì)玉米產(chǎn)量有重要影響，Wiley?and?Heath(1969)等人指出，只有植株密度達(dá)到特定量值時(shí)，其產(chǎn)量才能達(dá)到最大值。受到玉米種子發(fā)芽率、播種機(jī)械精度、操作人員熟練程度、土壤墑情、病蟲害等諸多因素影響，田間玉米植株常出現(xiàn)缺失現(xiàn)象，Nafziger(1996)發(fā)現(xiàn)行內(nèi)缺失植株時(shí)，其兩側(cè)的植株在低密度下(45000株/公頃)只能補(bǔ)償其47%的產(chǎn)量，而在高密度下(75000株/公頃)只能補(bǔ)償18%。因此能夠快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)化地測(cè)量玉米行內(nèi)缺苗數(shù)，不僅可以為評(píng)價(jià)玉米種子質(zhì)量、作業(yè)機(jī)器精度、農(nóng)田環(huán)境等提供重要的參考指標(biāo)，同時(shí)也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺苗并做出補(bǔ)種或移栽等補(bǔ)救措施彌補(bǔ)產(chǎn)量損失。

目前測(cè)量玉米苗期缺苗數(shù)的方法主要依靠人工目測(cè)量數(shù)目。

通過人工目測(cè)量數(shù)目，難以大范圍開展、需要大量人工操作、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，測(cè)量結(jié)果經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，人為誤差難以去除。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種玉米苗期缺苗數(shù)的測(cè)量方法及裝置，解決了自動(dòng)化地測(cè)量玉米行內(nèi)缺苗數(shù)的問題。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種玉米苗期缺苗數(shù)的測(cè)量方法，包含以下步驟：

S1、獲取玉米苗期植株圖像，得到圖像序列I（I₁,I₂,...I_n），n為正整數(shù)；

S2、將所述圖像序列I（I₁,I₂,...I_n）中的相鄰兩幅圖像的重復(fù)區(qū)域進(jìn)行拼接，得到一幅玉米苗期行向圖像IW；

S3、對(duì)所述玉米苗期行向圖像IW進(jìn)行分割與識(shí)別，獲取玉米苗期植株莖稈位置，并計(jì)算玉米苗期植株莖稈行向直線；

S4、根據(jù)所述玉米苗期植株的莖稈行向直線識(shí)別缺苗位置，并計(jì)算缺苗數(shù)。

優(yōu)選的，步驟S2包括步驟：

S21、設(shè)I_k和I_k+1是圖像序列I（I₁,I₂,...I_n）中前后相鄰的兩幅圖像，提取兩幅圖像中的特征點(diǎn)集合p和q，并獲取所述兩幅圖像的共享特征點(diǎn)對(duì)集合pc(pc₁,pc₂,....pc_m)和qc(qc₁,qc₂,...qc_m)，1≤k＜n，m為正整數(shù)；

S22、通過所述共享特征點(diǎn)對(duì)集合pc(pc₁,pc₂,....pc_m)和qc(qc₁,qc₂,...qc_m)計(jì)算映射矩陣H；

S23、將所述映射矩陣H作用在所述圖像I_k上，通過將所述I_k圖像上的像素點(diǎn)的坐標(biāo)變換到與所述I_k+1圖像上的像素點(diǎn)的同一個(gè)坐標(biāo)系下，使得所述I_k圖像與所述I_k+1圖像上重復(fù)的內(nèi)容重合；

S24、重復(fù)步驟S21～S23，將所述圖像序列I（I₁,I₂,...I_n）中所有相臨的兩幅圖像的重復(fù)區(qū)域進(jìn)行拼接，進(jìn)而得到一幅玉米苗期行向圖像IW。

優(yōu)選的，步驟S21特征點(diǎn)為角點(diǎn)，或者是灰度梯度極值點(diǎn)。

優(yōu)選的，步驟S3包含步驟：

S31、通過超綠算子分割方法對(duì)所述玉米苗期行向圖像IW進(jìn)行分割與識(shí)別，獲取二值圖像IW_b；

S32、設(shè)定V_(x,y)是所述玉米苗期行向圖像IW的坐標(biāo)(x,y)處的像素灰度值，R_(x,y)是所述二值圖像IW_b的坐標(biāo)（x,y）處的像素灰度值；若V(x,y)<30并且R(x,y)>128，則V(x,y)屬于植株圖像上的灰度暗區(qū)域點(diǎn)；