[發明專利]一種用于計算玉米葉部小斑病病斑所占面積比例的裝置

在審

• 申請號: 201710714519.X
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107507175A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 潘榮蘭
• 申請（專利權）人: 潘榮蘭
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/62;G06T5/00
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強

技術領域

本發明涉及農業工程的技術領域，具體涉及一種用于計算玉米葉部小斑病病斑所占面積比例的裝置。

背景技術

玉米葉部小斑病是一種世界性玉米病害，給玉米種植業造成嚴重的經濟損失，通過對玉米葉部小斑病進行特征分析來描述小斑病疫情，而玉米小斑病病斑的面積比例計算是對小斑病進行特征分析的前提。

但是，傳統的玉米小斑病病斑的面積比例計算一般選擇人工的方式，即先對玉米葉片面積和病斑面積進行人工測量，然后計算病斑的面積占整株葉片面積的比例，此種方式嚴重依賴于工作人員的主觀判斷，獲取的數據存在較大誤差，且效率較低、人工成本較高。

OSTU算法是一種完全自動的、無監督或無交互式的閾值分割算法,用OSTU算法計算全局分割閾值的具體方式為：

獲取目標圖像的灰度級，選定目標圖像的初始分割閾值，遍歷目標圖像的所有像素點，將像素點灰度值大于初始閾值的記為背景圖像，像素點灰度值小于初始閾值的記為前景圖像，統計前景圖像和背景圖像像素點數，依次計算出前景圖像的像素點所占整幅圖像像素點的個數比、背景圖像的像素點所占整幅圖像像素點的個數比、前景圖像的平均灰度值和背景圖像的平均灰度值；在目標圖像的灰度范圍內逐步增大分割閾值，當背景圖像與前景圖像的灰度差的絕對值達到最大時，此時的閾值即作為全局分割閾值。

HOG算法是一種局部區域描述符,它通過計算局部區域上的梯度方向直方圖來構成目標圖像特征,能夠很好地描述目標圖像的邊緣。它對光照變化和小量的偏移不敏感。用HOG提取邊緣特征的具體方式為：把目標圖像分割為若干個像素的單元(cell)，把梯度方向平均劃分為9個區間(bin)，在每個單元里面對所有像素的梯度方向在各個方向區間進行直方圖統計，得到一個9維的特征向量，每相鄰的4個單元構成一個塊(block)，把一個塊內的特征向量聯起來得到36維的特征向量，用塊對樣本圖像進行掃描，掃描步長為一個單元。最后將所有塊的特征串聯起來，就得到了目標圖像的特征。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種用于計算玉米葉部小斑病病斑所占面積比例的裝置。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種用于計算玉米葉部小斑病病斑所占面積比例的裝置，包括圖像采集單元、圖像預處理單元、圖像特征提取單元和面積比例計算單元；所述圖像采集單元用于采集玉米葉部圖像；所述圖像預處理單元用于依次對玉米葉部圖像進行去噪處理、圖像的灰度化處理和圖像的閾值分割處理，獲取葉部病斑圖像；所述圖像特征提取單元用于提取葉部病斑圖像的局部紋理信息和邊緣特征信息；所述面積比例計算單元用于對所述玉米葉部圖像進行遍歷，獲取該玉米葉片所有像素點數，同時對該玉米葉部圖像相對應的玉米葉部小斑病病斑圖像進行遍歷，獲取玉米葉部小斑病病斑圖像處的所有像素點數，計算玉米葉部小斑病病斑占玉米植株葉片面積的比例，計算公式為：面積比例＝玉米葉部小斑病病斑處像素點數量/玉米植株的葉片像素點數量。

本發明的有益效果為：采用一種用于計算玉米葉部小斑病病斑所占面積比例的裝置，能夠快速、準確、低成本地對玉米葉部小斑病病斑面積比例進行計算。

附圖說明

利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發明的框架結構圖；

圖2本發明面積比例計算單元的框架結構圖。

附圖標記：圖像采集單元1、圖像預處理單元2、圖像特征提取單元3、面積比例計算單元4、計算單元5、病情分級單元6和抗性評價單元7。

具體實施方式

結合以下應用場景對本發明作進一步描述。

參見圖1，本實施例的一種用于計算玉米葉部小斑病病斑所占面積比例的裝置包括圖像采集單元1、圖像預處理單元2、圖像特征提取單元3和面積比例計算單元4；所述圖像采集單元1用于采集玉米葉部圖像；所述圖像預處理單元2依次對玉米葉部圖像進行去噪處理、圖像的灰度化處理和圖像的閾值分割處理，獲取葉部病斑圖像；所述圖像特征提取單元3用于提取葉部病斑圖像的局部紋理信息和邊緣特征信息；所述面積比例計算單元4用于對所述玉米葉部圖像進行遍歷，獲取該玉米葉片所有像素點數，同時對該玉米葉部圖像相對應的玉米葉部小斑病病斑圖像進行遍歷，獲取玉米葉部小斑病病斑圖像處的所有像素點數，計算玉米葉部小斑病病斑占玉米植株葉片面積的比例，計算公式為：面積比例＝玉米葉部小斑病病斑處像素點數量/玉米植株的葉片像素點數量。