[发明专利]一种水稻乳熟期自动检测的方法

权利要求书

1.一种水稻乳熟期的自动检测方法，首先根据水稻历史图像序列离线训练得到稻穗像素点的水稻稻穗颜色信息表，水稻稻穗颜色信息表包含信息有稻穗像素点在每一亮度i＝1，…，255下对应的(a，b)颜色值的分布情况，然后按照如下方式在线判断水稻是否进入水稻乳熟期：

(1)将当前水稻图像t转化到L-a-b颜色空间，将图像t中各像素点的L-a-b颜色空间色彩分量与所述水稻稻穗颜色信息表进行比对，确定满足颜色值分布情况的色彩分量对应的像素点为稻穗像素点；

(2)从由稻穗像素点构成的稻穗区域截取最能表征稻穗完整形态结构的子区域作为稻穗角度检测区域；

(3)计算稻穗角度检测区域的稻穗弯曲角度；

(4)依据稻穗弯曲角度判断水稻是否进入乳熟期。

2.根据权利要求1所述的水稻乳熟期的自动检测方法，其特征在于，所述根据水稻穗像历史图像离线训练得到稻穗像素点的水稻稻穗颜色信息表的具体实现方式为：

(01)根据水稻穗像历史图像序列生成稻穗样本图像集；

(02)获取稻穗样本图像集中所有图像的稻穗像素点在L-a-b颜色空间的色彩分量(L，a，b)，其中L表示亮度，a表示红或绿的对应值，b表示黄或蓝的对应值，其中L，a，b为8位无符号整形；

(03)统计在每一亮度i＝1，…，255的(a，b)颜色值相同的稻穗像素点个数；

(04)在每一亮度i＝1，…，255下，按照(a，b)颜色值相同的稻穗像素点个数越多，则稻穗像素点在亮度i下表现为(a，b)颜色值的可能性越大的原则选取稻穗(a，b)颜色的标定值；

(05)定义三维ColorMap全零矩阵，第一维表示a颜色值，第二维表示b颜色值，第三维表示L亮度，令步骤(04)在亮度i下选取的稻穗(a，b)颜色标定值表示为(s，t，i)，将ColorMap全零矩阵中的(s，t，i)元素值ColorMap(s，t，i)赋值为1，从而得到在每一亮度i下表征稻穗颜色的二值图像。

(06)对ColorMap中每一亮度i下的二值图像依次进行膨胀和腐蚀，得到水稻稻穗颜色信息表。

3.根据权利要求2所述的水稻乳熟期的自动检测方法，其特征在于，所述膨胀和腐蚀的具体实现方式为：采用结构元素大小为5的圆形结构元素对ColorMap中每一亮度i下的二值图像进行膨胀，再采用结构元素大小为3的圆形结构元素对ColorMap中每一亮度i的二值图像进行腐蚀。

4.根据权利要求1所述的水稻乳熟期的自动检测方法，其特征在于，所述步骤(3)计算稻穗角度检测区域的稻穗弯曲角度的具体实现方式为：

(31)对所述稻穗角度检测区域作连通域标记；

(32)计算第k个稻穗的弯曲角度θ(k)=arctan(RegionLength(k)Regionwidth(k)),]]>k＝1，2，…，regionum，RegionLength(k)和Regionwidth(k)分别为第k个连通域的长和宽，regionum为连通域个数；

(33)计算稻穗角度检测区域的稻穗弯曲角度RiceAngle₁＝mean(θ(k))。

5.根据权利要求1所述的水稻乳熟期的自动检测方法，其特征在于，所述步骤(1)还对得到的稻穗区域作去噪处理。