[发明专利]一种植物茎秆测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，特别是涉及一种植物茎秆测量方法及装 置。

背景技术

茎秆不但为植株的生长输送养料与水分,而且支撑叶片和花果,直接决定各 器官的空间分布，是最重要的株型性状。茎秆性状包括株高、茎粗、体积、节 的数目、节间长度以及分枝数等。茎秆的生长与发育与植株抗倒伏能力密切相 关。作物倒伏是影响小麦、水稻、玉米等作物高产的重要因素之一，在作物高 产育种中，提高作物茎秆的抗倒伏特性是一个重要的育种评定指标，对作物的 遗传育种十分重要。

茎秆相关性状的测量目前仍以人工测量为主，结合直尺、卷尺、游标卡尺 等传统工具，得到包括株高、节间长度、节的数目、分枝数在内的茎秆表型特 征参数。以株高测量为例，要用直尺或卷尺从植株基部开始，到植株顶部为止， 所得数据即为株高。用游标卡尺可以进行茎粗的测量，一些图像处理软件例如 ImageJ也可以对茎秆长度、节间长度、茎粗等进行测量分析。

目前，在植物茎杆测定技术上国内外专家学者主要还是依靠人工测量。这 种方法会带来比较大的人为误差，而且通常会给植物茎杆等组织带来不必要的 损伤，特别是高通量测量时，耗时较长，效率偏低。在测量植株高度的过程中， 有一个关键性的技术问题是植株基部靠近土壤，很多时候测量工具难以精确测 到基部的起始位点，相应的株高测量值会有误差。节间长度的测量也需要类似 的方法，而且很多植物节很多，相应的节间长度要分多次测量得到，过程繁琐， 人为误差很大。特别是遇到需要分析大批量的植株茎秆相关性状，要进行统计 分析时，要人工一一记录每一个测量值，工作量非常大。另外一些与茎秆相关 的形态建模，需要表型测量仪器辅助进行。而图像处理软件方法均需要对植物 进行采样分析，此过程中不可避免会对植株造成损伤，对图片处理也需要人工 操作，带来的误差也很大。另外，对于茎秆的体积，骨架，三维形态建模等， 还没有很好的测量方法，很难有一个精确的测量技术，限制了技术人员对植物 茎秆的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物茎秆测量方法及装置，不仅能够准确无损地 获取并显示植物茎秆的生长发育状态，还可以对植株茎秆的各种表型特征参数 包括骨架和三维形态建模进行测量和分析。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种植物茎秆测量方法，包括：S1对待测量植物样品进行图 像采集；S2根据采集的图像获取待测量植物样品的原位图像；S3对所述原位 图像进行处理获得图像数据，根据所述图像数据计算出待测量植物样品茎秆的 表型特征参数。

本发明通过获取植物茎杆的原位图像，对原位图像进行处理和分析得出植 物茎杆的表型特征参数，能够完全科学无损的获取植物茎杆的原位图像，不会 给植物带来损伤。

本发明还公开了另一种植物茎秆测量方法，包括：S0射频识别待测量植物 样品，获取待测量植物样品的编号；S1对待测量植物样品进行图像采集；S2 根据采集的图像获取待测量植物样品的原位图像；S3对所述原位图像进行处理 获得图像数据，根据所述图像数据计算出待测量植物样品茎秆的表型特征参 数。

本发明通过在待测植物的花盆上设置电子标签对待测植物进行编号，再通 过射频识别获取每个待测植物的编号，便于后期对不同植物的图像进行处理。

本发明还公开了另一种植物茎秆测量方法，包括：S1采用可见光侧面成像 方法对待测量植物样品进行图像采集，所述步骤S1对待测量植物样品进行图 像采集包括，采用可见光侧面成像方法对待测量植物样品进行图像采集；S2根 据采集的图像获取待测量植物样品的原位图像；S3对所述原位图像进行处理获 得图像数据，根据所述图像数据计算出待测量植物样品茎秆的表型特征参数。

本发明是对植物的茎秆进行成像分析，所以采用可见光侧面成像，经自动 传送装置，将植物传送到3D成像区域，选好参照物，便于像素和实际长度之 间的校正。