[發明專利]一種小麥千粒重快速測量方法

在審

• 申請號: 202010418481.3
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111397709A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉濤;朱奕雯;武威;李春燕;孫成明;朱新開;郭文善
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01G17/00
• 分類號: G01G17/00;G01N5/00;G01N15/10;G06T7/12;G06T7/136
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東;徐素柏

本發明涉及一種小麥千粒重快速測量方法，包括如下步驟：A)將小麥種子平鋪于一多宮格種子板內并刮平鋪設層，使每格內的小麥單層平鋪無堆疊，所述多宮格種子板的凈重計為G₀；B)用計量器具稱量平鋪后的多宮格種子板重量計為G₁，計算小麥的種子重量G=G₁?G₀；C)用攝像工具從多宮格的上方拍攝多宮格種子板的圖像；D)將多宮格種子板中的每個格子均分割為多幅單張的圖像，并標號保存；E)利用訓練好的卷積神經網格模型識別步驟D)中的各幅圖像中的所有種子，并計數每幅圖中種子的數量，再求和整個種子板內的種子數量N；F)計算種子的千粒重：千粒重=G÷N×1000。本發明的小麥千粒重快速測量方法，對籽粒的識別準確率高，測量誤差小，測量成本低。

技術領域

本發明涉及小麥粒重測量技術領域，特別涉及一種小麥千粒重快速測量方法。

背景技術

小麥千粒重是以克表示的一千粒小麥種子的重量，它是體現種子大小與飽滿程度的一項指標，是檢驗種子質量和作物考種的內容，是小麥產量的重要構成因素。所以，千粒重是小麥生產與實驗中主要的測量對象。

通常，測量小麥千粒重的方法主要有兩種，一種是人工測定方式，另一種是通過自動化儀器設備測定。其中：1）人工測定方法：通過肉眼識別并計數1000粒小麥種子，利用精度不小于百分之一電子天平測量1000粒小麥種子重量，重復3次，取平均值即為測定千粒重指標數據。2）自動化儀器測定法：自動化儀器設備有多種，如數粒儀和千粒重儀等。數粒儀主要由振動器、階梯圓盤（中間低四周高）、激光發射器與接收器、儲粒容器和控制系統組成，工作原理是將種子放置在階梯圓盤中，通過振動器使種子從較低階梯往高階梯逐粒移動，當種子到達最高處時從出口墜落，在墜落過程中，種子會阻斷激光發射器發出的激光束，接收器接受到激光信號時系統會計數一次，種子會落入儲粒容器中，當計滿1000粒時儀器停止或進行下一批次計數，然后利用電子天平稱重測定千粒重。千粒重儀主要由精密電子天平、燈光設備、種子容器、攝像頭和電腦組成，其原理是將種子散落在種子容器中，利用攝像頭獲取圖像，種子圖像和粒重數據上傳至電腦，經電腦上的專業軟件處理分析后得出千粒重數據。

然而，人工測定方法需要投入人力多，耗時長，且長時間工作易導致人眼疲勞，影響測定準確率。數粒儀主要實現種子計數的自動化，沒有和計重結合，其次，種子墜落速度由振動器控制，種子墜落過快時信號接收器不穩定，計數不準確，種子墜落過慢計數時間長。千粒重儀采用傳統的圖像處理方法，種子含有雜質時，去噪效果較差，影響計數精度。另外，自動化儀器設備價格均比較昂貴，且攜帶不便。

發明內容

本發明針對現有技術中小麥千粒重測量方法存在的不足，提供一種將電子天平計重與圖像計數識別相結合的小麥千粒重快速測量方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種小麥千粒重快速測量方法，包括如下步驟：

A)小麥種子放置：將小麥種子平鋪于一多宮格種子板內并刮平鋪設層，使每格內的小麥單層平鋪無堆疊，所述多宮格種子板的凈重計為G₀；

B)小麥種子計重：用計量器具稱量平鋪后的多宮格種子板重量計為G₁，計算小麥的種子重量G= G₁- G₀；

C)小麥種子圖像獲取：用攝像工具從多宮格的上方拍攝多宮格種子板的圖像；

D)圖像分割：將多宮格種子板中的每個格子分割為多幅單張的圖像，并標號保存；

E)種子識別與計數：利用訓練好的卷積神經網格模型識別步驟D)中的各幅圖像中的所有種子，并計數每幅圖中種子的數量，再求和整個種子板內的種子數量N；

F)千粒重種子計算：將種子的重量與數量結合計算千粒重為 ：千粒重= G÷N×1000 。