[发明专利]甘蔗种芽分类特征数据库的建立方法

说明书

本发明公开了一种甘蔗种芽分类特征数据库的建立方法，包括以下步骤：(1)采集甘蔗种芽图像样本，种芽图像样本包括完好种芽图像和破损种芽图像；(2)截取甘蔗图像的种芽区域；(3)确定种芽的有效分类特征，种芽有效分类特征为种芽区域图像的灰度最大值、灰度最小值、灰度平均值、灰度值中位数以及灰度值标准差；(4)种芽区域图像特征库建立。利用本发明的甘蔗种芽分类特征数据库，采用分类方法对甘蔗种芽完好性进行分类，可有效且准确对种芽完好性进行分类。

技术领域

本发明涉及分类特征数据库的建立方法领域，特别涉及一种甘蔗种芽分类特征数据库的建立方法。

背景技术

广西是我国最大的甘蔗产区，连续多年产量超过全国总产量的60％。目前大力推广的甘蔗机械化种植技术无法实现种芽完好性检测以及不能实现自动剔除种芽破损的甘蔗种的功能，进而不能保证新植甘蔗的出芽率。现阶段对于保证甘蔗种芽完好的研究都是通过定位甘蔗茎节，间接确定甘蔗种芽位置，然后控制切刀避开种芽位置，对甘蔗种芽完好性分类方法的研究基本上还是一片空白。

种芽图像特征丰富，有些是外观特征，如种芽轮廓边缘、颜色和纹理等，有些则需要经过数据变换才得到的特征，如灰度、矩和主成分等。而在众多特征中，有些是完好或破损种芽特有的，有些则是两类种芽所共有的，如果不加以区别，对所有的特征数据进行分析，则会造成“维度灾难”，即随着特征数量的增多，种芽完好性的分类性能不但没有提高，反而退化了。因此，要从种芽的实际情况出发，选出有效的分类特征，实现种芽完好性分类。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甘蔗种芽区域图像特征库的建立方法，提高种芽完好性的分类性能。

一种甘蔗种芽分类特征数据库的建立方法，包括以下步骤：

(1)采集甘蔗种芽图像样本，种芽图像样本包括完好种芽图像和破损种芽图像；

(2)截取甘蔗图像的种芽区域；

(3)确定种芽的有效分类特征，种芽有效分类特征为种芽区域图像的灰度最大值、灰度最小值、灰度平均值、灰度值中位数以及灰度值标准差；

(4)种芽区域图像特征库建立。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中截取甘蔗图像的种芽区域包括以下步骤：

a.建立种芽区域位置分析图；

b.对甘蔗茎杆边缘进行检测；

c.确定甘蔗茎杆上、下边缘的纵坐标；

d.种芽区域截取。

优选地，上述技术方案中，所述步骤b为基于Canny算子的茎杆边缘检测。

优选地，上述技术方案中，所述步骤c为采用Hough变换的边缘直线提取，确定甘蔗茎杆上、下边缘的纵坐标。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(3)确定种芽的有效分类特征，包括以下步骤：

a.特征筛选，筛选完好种芽特征图和破损种芽特征图；

b.对完好种芽特征图和破损种芽特征图进行灰度处理，建立灰度立方图；

c.根据灰度直方图，记录相应的最大灰度值和最小灰度值，构建灰度极值表，作出极值分析图，确定灰度最大值和灰度最小值是种芽完好性分类的有效特征；

d.分析完好和破损种芽区域图像的灰度平均值特征，确定灰度平均值是种芽完好性分类的有效特征；

e.确定灰度值中位数是种芽完好性分类的有效特征；