[發(fā)明專利]一種小麥一至三葉期麥苗數(shù)量調(diào)查方法

有效

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• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN107818565B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉濤;楊天樂;王一凡;孫成明;朱新開;郭文善
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/90
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明涉及一種小麥一至三葉期麥苗數(shù)量調(diào)查方法，包括如下步驟：麥苗圖像獲?。和ㄟ^數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等圖像采集設(shè)備獲取田間麥苗圖像；目標(biāo)區(qū)域提取：利用一平米白框標(biāo)定目標(biāo)區(qū)域，并通過圖像透射變換對(duì)區(qū)域進(jìn)行矯正，再進(jìn)行圖像裁切；麥苗提?。豪妙伾w征提取圖像中的麥苗；麥苗蓋度提取：通過麥苗所占像素與整幅圖像像素的比值來計(jì)算麥苗蓋度值；麥苗角點(diǎn)提?。豪媒屈c(diǎn)檢測算法實(shí)現(xiàn)小麥葉片重疊處角點(diǎn)的檢測；品種和葉齡調(diào)查：人工調(diào)查品種和葉齡作為輸入?yún)?shù)；麥苗估測：利用模型及輸入?yún)?shù)估測麥苗數(shù)量。本發(fā)明利用圖像分析方法實(shí)現(xiàn)小麥一至三葉期出苗情況調(diào)查，可快速獲取田間苗數(shù)，為后期栽培管理提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小麥出苗情況調(diào)查方法，具體涉及一種小麥一至三葉期麥苗數(shù)量調(diào)查方法。

背景技術(shù)

小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)均受到種植密度的影響，田間麥苗數(shù)量是構(gòu)建合理群體的基礎(chǔ)，是建立最佳冠層結(jié)構(gòu)的必要條件。及時(shí)調(diào)查單位面積麥苗數(shù)量不僅可以獲取出苗情況，更為后期的栽培管理提供依據(jù)。目前苗數(shù)的獲取多通過人工調(diào)查取樣的辦法進(jìn)行，該方法對(duì)人力依賴性大，且調(diào)查準(zhǔn)確率可控性差。

圖像分析技術(shù)在植物生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)深入到各個(gè)環(huán)節(jié)，而且這種應(yīng)用還在不斷的精細(xì)化。常見的應(yīng)用包括：作物生物量的估測，營養(yǎng)狀況的診斷，長勢分析，生育進(jìn)程監(jiān)測，作物結(jié)構(gòu)分析和病蟲草害監(jiān)測等。圖像分析技術(shù)在植物數(shù)量性狀獲取方面也發(fā)揮了一定的作用，其中果實(shí)個(gè)數(shù)計(jì)算，作物籽粒計(jì)數(shù)，害蟲的個(gè)數(shù)的監(jiān)測。盡管圖像分析技術(shù)在植物生產(chǎn)，尤其在目標(biāo)物計(jì)數(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，但關(guān)于麥苗計(jì)數(shù)的研究的報(bào)道較少。這主要是基于圖像處理技術(shù)的麥苗的計(jì)數(shù)有幾大難點(diǎn)，首先，麥苗不像作物籽粒和果實(shí)那樣具有一定的規(guī)則，在分割時(shí)很難得到粘連目標(biāo)的共性；其次，麥苗在圖像中呈現(xiàn)的姿態(tài)各異，加大了麥苗分割的難度；再次，不同品種麥苗存在一定差異。因此，前人提出的圖像分割與計(jì)數(shù)方法很難應(yīng)用到麥苗計(jì)數(shù)上。

通常調(diào)查小麥出苗情況在1-3葉期進(jìn)行，可以及時(shí)掌握缺苗情況，或進(jìn)行補(bǔ)苗或進(jìn)行田間管理。本方法利用圖像分析手段探明1-3葉期的苗數(shù)的快速獲取方法，構(gòu)建不同品種、葉齡和播種密度在麥苗計(jì)數(shù)上的差異，構(gòu)建麥苗數(shù)量計(jì)算模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種快速測定小麥出苗情況的方法，尤其為小麥1-3葉期田間苗數(shù)的快速獲取提供一種有效手段。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種小麥一至三葉期麥苗數(shù)量調(diào)查方法，包括如下步驟：

1)麥苗圖像獲?。和ㄟ^數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等圖像采集設(shè)備獲取田間麥苗圖像；

2)目標(biāo)區(qū)域提?。豪靡黄矫装卓驑?biāo)定目標(biāo)區(qū)域，并通過圖像透射變換對(duì)區(qū)域進(jìn)行矯正，再進(jìn)行圖像裁切；

3)麥苗提?。豪妙伾w征提取圖像中的麥苗；

4)麥苗蓋度提取：通過麥苗所占像素與整幅圖像像素的比值來計(jì)算麥苗蓋度值；

5)麥苗角點(diǎn)提?。豪媒屈c(diǎn)檢測算法實(shí)現(xiàn)小麥葉片重疊處角點(diǎn)的檢測；

6)品種和葉齡調(diào)查：人工調(diào)查品種和葉齡作為輸入?yún)?shù)；

7)麥苗估測：利用模型及輸入?yún)?shù)估測麥苗數(shù)量，參數(shù)包括：麥苗蓋度、角點(diǎn)數(shù)、品種、葉齡。

目標(biāo)區(qū)域提取為：計(jì)算單位面積內(nèi)的麥苗數(shù)，首先要提取單位面積區(qū)域，提取白框標(biāo)定區(qū)域，并對(duì)區(qū)域進(jìn)行矯正，具體步驟包括：

1)利用公式1提取原始圖像中的白框，F(xiàn)(x,y)為白框，RGB圖像中的紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色分量為r、g、b；