[發(fā)明專利]一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811243534.1
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111091520A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊晨曦;戴麗
• 申請（專利權(quán)）人: 楊晨曦
• 主分類號: G06T5/30
• 分類號: G06T5/30;G06T7/00;G06T7/62;G06T7/90
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1.一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，該方法用于含Linux操作系統(tǒng)及開源跨平臺視覺庫OPENCV開發(fā)出的智能恒量播種檢測系統(tǒng)中，實現(xiàn)缽體盤在雜交稻育秧播種時，對其播種性能參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測。其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)種子包衣預(yù)處理；

(2)秧盤播種作業(yè)；

(3)秧盤原始圖像采集，包括種子圖像采集和缽體盤網(wǎng)格圖像采集；

(4)對所采集的種子圖像進(jìn)行處理，具體涉及圖像顏色空間轉(zhuǎn)換、種子圖像灰度及二值化、膨脹腐蝕運算以及獲取圖像連通區(qū)域；

(5)對所采集的缽體盤網(wǎng)格圖像進(jìn)行處理，具體涉及圖像顏色空間轉(zhuǎn)換、網(wǎng)格圖像灰度及二值化、利用投影法將二值化圖像上每行及每列的像素相加、計算行列像素及峰值點、得出橫縱網(wǎng)格線以及優(yōu)選定位檢測區(qū)域或秧穴；

(6)提取特征參數(shù)并建立隨機(jī)決策森林算法，最終對雜交稻缽體盤的播種性能參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：上述秧盤與種子的圖像的采集以及分析處理是在含智能恒量播量檢測系統(tǒng)的自動化育秧生產(chǎn)線上完成的，該檢測系統(tǒng)安裝于育秧流水線上鋪床土裝置與精密播種裝置的后方，其中檢測系統(tǒng)包括含高清攝像頭的圖像采集模塊以及圖像處理分析模塊，當(dāng)鋪土及播種后的秧盤經(jīng)過智能恒量播量檢測系統(tǒng)時，由高清攝像頭進(jìn)行圖像采集作業(yè)并傳送給圖像處理分析模塊對采集到的圖像進(jìn)行處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：上述權(quán)利要求1中的步驟(4)具體涉及種子圖像處理：

S1)采集到有效種子圖像后，對圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換。RGB圖像轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間，設(shè)置S、V分量閾值，對采集到原始圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析過濾，從原始圖像中分離出種子的圖像；

S2)將上步分離出種子的圖像進(jìn)行灰度、二值化，膨脹腐蝕形態(tài)濾波運算處理，濾掉非種子圖像上的干擾點，最終得到種子的二值化圖像；

S3)對種子二值化圖像進(jìn)行邊界掃描，獲取種子連通區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：上述權(quán)利要求1中的步驟(5)具體涉及缽體盤網(wǎng)格圖像處理：S1)對缽體苗網(wǎng)格原始圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，將采集到的RGB圖像轉(zhuǎn)換為Lab顏色空間，僅針對b分量設(shè)置閾值，對原始圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析過濾，分離出缽體盤種穴的網(wǎng)格圖像；

S2)將上步提取出的缽體苗網(wǎng)格圖像進(jìn)行灰度以及二值化，然后進(jìn)行膨脹腐蝕形態(tài)濾波運算處理，濾掉非網(wǎng)格圖像的干擾點，最終得到網(wǎng)格二值化圖像；

S3)利用投影法將二值化圖像上每行每列像素相加，計算行以及列像素及峰值點，得出橫縱網(wǎng)格線，優(yōu)選定位檢測區(qū)域與秧穴。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：上述權(quán)利要求1中的步驟(6)中提取特征參數(shù)、建立隨機(jī)決策森林算法，最終對播種效果精準(zhǔn)檢測分析具體包括：

S1)根據(jù)所述優(yōu)選出的定位檢測區(qū)域與秧穴，切分出種子的連通區(qū)域圖像；

S2)獲取每個切分后的切片圖像內(nèi)的連通區(qū)域的特征參數(shù)；

S3)根據(jù)樣本學(xué)習(xí)時建立的隨機(jī)森林樹對特征參數(shù)進(jìn)行預(yù)測，得出每個切片圖像內(nèi)的種子數(shù)量；

S4)即可統(tǒng)計分析出每個切片內(nèi)的種子數(shù)量、所有切片的種子總量及其空穴率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：所述獲取種子連通區(qū)域具體包括對連通區(qū)域的面積、周長、不變矩等參數(shù)進(jìn)行特征提取，所述不變矩用于表征圖像區(qū)域的幾何特征，具有旋轉(zhuǎn)、平移、尺度的不變性，不變矩可以作為一個重要的特征來表示物體，而且使用邊界序列的矩比基于面積的矩會獲得較低概率的誤分類，降低計算量。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：所述的投影法為對缽體盤網(wǎng)格二值化圖像沿水平和垂直方向分別作投影，垂直方向和水平方向均有一系列的波峰和波谷，各自代表相應(yīng)行和列缽體盤網(wǎng)格像素數(shù)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雜交稻缽體盤播種性能參數(shù)精密檢測方法，其特征在于：為配套自動化育秧生產(chǎn)線上缽體盤育秧時的播量精密檢測系統(tǒng)，所述的雜交稻種需進(jìn)行種子包衣預(yù)處理。具體為利用粘著劑或成膜劑，將殺菌劑、殺蟲劑、微肥、植物生長調(diào)節(jié)劑等成分包裹在種子外面。