[發明專利]一種大豆種莢快速計數方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202210907639.2
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115222717B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 劉衛國;向帥;王思宇;鄭乃文;許梅;王文艷;劉春燕
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06V10/54;G06V10/764;G06V10/774;G06V10/82;G06V20/10
• 代理公司: 成都為知盾專利代理事務所(特殊普通合伙) 51267
• 代理人: 楊宜付

本發明公開一種大豆種莢快速計數方法、裝置及存儲介質，所述方法包括步驟：對大豆種莢進行目標識別；根據所述目標識別獲取初步計數結果；獲取所述大豆種莢的圖像；根據所述圖像提取所述大豆種莢的特征；根據所述初步計數結果和所述特征構建大豆種莢計數模型；根據所述大豆種莢計數模型對所述大豆種莢進行計數。本申請提供的一種大豆種莢快速計數方法、裝置及存儲介質可以對大豆種莢進行快速計數，且成功率高，結果可靠。

技術領域

本發明屬于大豆育種技術領域，具體涉及一種大豆種莢快速計數方法、裝置及存儲介質。

背景技術

植物表型是基因和環境共同作用的結果，通過分析植物表型能夠將不同植物基因型和環境的影響區分開來。傳統表型性狀的測量方法即人工測量，但是這種測量方法速度慢、花費高，同時存在主觀誤差。表型的準確、快速鑒定已成為現代育種的瓶頸。表型組學技術具有高效、精準、高通量獲取表型參數的特點，對定位基因、分析基因與環境互作關系有重要意義。

在大豆育種過程中，豆莢數是反映產量的最重要表型參數之一。目前計算豆莢數的方法都是通過人工計數，存在耗費時間長、人工成本高、誤差大的問題，而迅速獲取豆莢數有利于加速優質基因的篩選和栽培技術的改善。

目前主要使用機器學習或圖像處理自動分析農作物圖片，實現對作物的快速識別和計數。Kumar(Kumar,A.,et?al.,Efficient?Maize?Tassel-Detection?Method?usingUAV?based?remote?sensing.Remote?Sensing?Applications:Society?and?Environment,2021.23)等使用無人機采集圖像，通過k均值聚類(k-means?clustering)實現了對玉米雄穗的識別。Wu(Wu,W.,et?al.,Image?analysis-based?recognition?and?quantificationof?grain?number?per?panicle?in?rice.Plant?Methods,2019.15:p.122)等使用圖像處理技術和深度學習實現了對水稻籽粒的準確計數。Yang(Yang,B.,et?al.,RapidDetection?and?Counting?of?Wheat?Ears?in?the?Field?Using?YOLOv4with?AttentionModule.Agronomy,2021.11(6):p.1202)等采用一種改進的YOLO?V4網絡實現了對田間麥穗的準確識別。Lu(Lu,S.,et?al.,Counting?Dense?Leaves?under?Natural?Environmentsvia?an?Improved?Deep-Learning-Based?Object?Detection?Algorithm.Agriculture,2021.11(10))等使用一種改進的centernet網絡對密集葉片進行識別，取得了較高的準確率。

與其他作物相比，大豆豆莢十分密集，豆莢之間遮擋嚴重，之前的深度學習模型提取這類嚴重重疊的特征能力不足，缺少對豆莢直接計數的報道。為了實現對豆莢或大豆籽粒的識別和計數，需要將豆莢從莖稈上摘下，按一定間隔將豆莢鋪開，以避免重疊，但是這一過程消耗了大量時間，在計算豆莢數的效率上與人工計數無顯著差異，不利于高通量獲取大豆的產量性狀。

發明內容

本發明提供了一種大豆種莢快速計數方法，所述方法包括步驟：

對大豆種莢進行目標識別；

根據所述目標識別獲取初步計數結果；

獲取所述大豆種莢的圖像；

根據所述圖像提取所述大豆種莢的特征；

根據所述初步計數結果和所述特征構建大豆種莢計數模型；

根據所述大豆種莢計數模型對所述大豆種莢進行計數。

優選地，所述獲取所述大豆種莢的圖像包括步驟：