[發(fā)明專利]一種稻瘟病分級系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910552924.5
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110310291A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉永波;胡亮;曹艷;唐江云;雷波;唐慶祥
• 申請（專利權）人: 四川省農業(yè)科學院農業(yè)信息與農村經濟研究所
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/143;G06T7/194;G06T7/62;G06T7/90;G06K9/38
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 杜志蘭

本發(fā)明提供一種稻瘟病分級系統(tǒng)及其方法，其能夠快速、穩(wěn)定、準確的進行水稻稻瘟病分級，操作方便，通過移動終端拍照即可實時獲得稻瘟病精確的分級結果，降低了識別門檻，提高了識別工作的效率，該分級系統(tǒng)包括：圖像預處理單元；病斑特征提取單元，用于計算得到全葉的第一像素點面積Img_N和去掉病斑的第二像素點面積Img_n，像素點面積Img_n通過反向閾值切割得到去除病斑部分的第二圖像，然后將第二圖像進行OTSU二值化獲取去掉病斑的第二像素點面積Img_n；面積占比計算單元，用于將病斑特征提取單元計算得到的第一像素點Img_N和第二像素點Img_n代入面積占比公式得到面積占比值；分級單元。

技術領域

本發(fā)明涉及稻葉瘟病鑒定分級領域，具體而言，涉及一種稻瘟病分級系統(tǒng)及其方法。

背景技術

稻瘟病是水稻最常見的病害之一，稻瘟病可能引起水稻大幅度減產，該病在世界范圍各水稻種植區(qū)均有發(fā)生。水稻是我國第一大糧食作物，研究如何防治稻瘟病具有重要意義。稻瘟病因發(fā)病部位不同分為苗瘟、葉瘟、節(jié)瘟、穗頸瘟、谷粒瘟，其中葉瘟發(fā)病期主要呈現為葉片出現大小不同的病斑。科研人員根據稻瘟病病斑面積占葉片面積的比例將稻瘟病病害程度分為5個等級。目前對稻瘟病病程分級主要兩種方法。

一種是最常見的人工判定法，依靠有經驗的農戶或研究人員通過目測判定稻瘟病等級。該方法主觀性強、精確度低，且嚴重依賴于科研人員的經驗水平，無法滿足對病斑區(qū)域的精確測量和客觀判定。

一種是基于高光譜遙感的稻瘟病分級檢測技術，該方法可實現基于敏感波段的稻瘟病病程分級判定與葉綠素含量預測模型。但該方法存在三個缺點：(1)便攜性差。該方法實現稻瘟病分級判定必須依賴光譜儀、葉綠素測定儀等專業(yè)儀器設備，要實現分級目的需攜帶大量設備。(2)成本高。普通人員想使用該方法必須購買相應的設備，并學習設備使用方法，大大提高了學習和使用的成本。(3)效率低。該方法獲取結果需要一系列運算和分析，得出結果花費的時間較長。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種稻瘟病分級系統(tǒng)及其方法，其能夠快速、穩(wěn)定、準確的進行水稻稻瘟病分級，操作方便，通過移動終端拍照即可實時獲得稻瘟病精確的分級結果，降低了識別門檻，提高了識別工作的效率。

本發(fā)明的實施例是這樣實現的：

一種稻瘟病分級系統(tǒng)，該分級系統(tǒng)包括：

圖像預處理單元，用于提取稻葉圖片中的目標區(qū)域并對目標區(qū)域預處理，經過預處理的圖像為第一圖像；

病斑特征提取單元，用于計算得到全葉的第一像素點面積Img_N和去掉病斑的第二像素點面積Img_n，像素點面積Img_n通過反向閾值切割得到去除病斑部分的第二圖像，然后將第二圖像進行OTSU二值化獲取去掉病斑的第二像素點面積Img_n；

面積占比計算單元，用于將病斑特征提取單元計算得到的第一像素點Img_N和第二像素點Img_n代入面積占比公式得到面積占比值；

分級單元，用于獲取面積占比值，通過比對稻瘟病分級標準得到分級結果。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述反向閾值切割在HSV顏色空間下進行。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述圖像預處理單元中采用GrabCut算法對稻葉圖片提取。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述圖像預處理單元采用5*5卷積核的高斯濾波器進行圖像預處理。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述圖像預處理單元中的目標區(qū)域，首先由用戶手動框選參考區(qū)域，圖像預處理單元再使用GrabCut算法進行稻葉圖片提取。

本發(fā)明還提供一種稻瘟病分級方法，該分級方法包括如下步驟：

S1:移動終端拍攝稻葉圖片，用戶根據拍攝的稻葉圖片框選出需要分級的稻葉圖像；