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基于单幅图像的玉米果穗数量性状测量方法

2018-04-18分类号:S513;TP391.41

【作者】高启  李毅念  金典  龚成杰  范亮亮  李刘阳洋  
【部门】南京农业大学工学院  
【摘要】[目的]玉米果穗数量性状是玉米考种和产量预测的重要参数,主要包括穗行数、行粒数和总粒数。快速精确地测量果穗数量性状是玉米自动化考种的难点问题。[方法]选用干玉米果穗进行试验,以单幅果穗图像为研究对象,在改进YCrCb色彩空间的基础上利用双峰法提取果穗轮廓,将图像沿穗轴等分为20部分,对每部分采用像素累计法得到穗行的定位点,对定位点线性插值得到穗行线,通过分析穗行线上的像素变化得到行粒数,利用果穗横截面的几何模型估算穗行数,并采用补偿法校正单幅果穗图像的成像误差以提高其计算精度,最后将行粒数与行数相乘得到总粒数。[结果]该方法对光照环境和图像背景要求较低,能适应较强的背景反光与阴影;避免对穗粒进行图像分割,使穗行线与行间隙定位的可靠性和准确性提高;校正单幅果穗图像的成像误差,使穗行数估算结果的准确性提高。统计结果显示:定位穗行线的失误率在6%以下,穗行数、行粒数和总籽粒数平均计算精度分别为98.84%、96.33%和95.67%,其中穗行数估算的零误差率为90.91%,平均测量速度达到每穗1.936 s。[结论]该方法能快速而精确地测量玉米果穗数量性状。
【关键词】玉米果穗  数量性状  机器视觉  累计像素值分布  线性插值
【基金】国家大学生创新创业训练计划项目(201610307096)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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