[发明专利]一种基于X射线数字图像的种子分类识别方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于X射线数字图像的种子分类识别方法及系统，方法包括：获取待识别种子的X射线数字图像；并进行滤波、去噪和平场处理，得到X射线数字图像的二值图像；采集二值图像中待识别种子的面积及待识别种子内部空腔的面积；根据种子的面积和内部空腔的面积计算种子面积的平均值及种子空腔面积百分比；并计算种子面积及种子空腔面积百分比的平均值、方差和标准差；根据种子面积、种子空腔面积百分比的平均值、方差和标准差对待识别的种子进行分类。本发明实现通过胚和胚乳之间空腔面积占种子面积比例及种子的大小判断识别种子活力并分类，提高了种子活力的识别准确性，根据X射线图像的自动判别方式，提高了识别活力旺盛种子的速度。

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及一种基于X射线数字图像的种子分类识别方法及系统。

背景技术

种子活力是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。选取活力旺盛的种子成为农、林业发展的重要一环，合理地选取和精确地应用间接地推动了整个农、林业及其衍生行业的发展。

目前，选取活力旺盛种子的方法逐渐从传统常规方法向着数字成像等快速、无损的方向发展。分析种子活力的X射线检验数据发现，从照片测出的种胚长、胚乳宽和发芽能力与种子活力均有显著的相关性，根据种子内部的胚长、胚乳宽等结构进行分选的种子用于移栽的成活概率将会提高。

现有采用X射线图像的选取活力旺盛的种子，根据种子内部自由空腔的面积进行分析，通常把焦点集中在内部空腔面积，而忽视了种子自身大小，造成识别种子活力准确率低的问题

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于X射线数字图像的种子分类识别方法及系统，通过种子大小与种子内部空腔在图像中占种子面积的比例识别种子活力，实现了快速准确识别种子活力。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于X射线数字图像的种子分类识别方法，方法包括如下步骤：

获取待识别种子的X射线数字图像；

对所述X射线数字图像进行滤波、去噪和平场处理，得到所述X射线数字图像的二值图像；

采集所述二值图像中待识别种子的面积S₁及待识别种子内部空腔的面积S₂；

根据种子的面积S₁和内部空腔的面积S₂计算种子面积以及种子内部空腔面积百分比r的平均值、方差和标准差；

根据种子面积、种子内部空腔面积百分比r的平均值、方差和标准差对待识别的种子进行分类识别。

进一步的，所述种子的面积为处理后的X射线图像中种子轮廓内部的总像素数；所述内部空腔的面积为处理后的X射线图像中空腔廓内部的总像素数。

进一步的，所述种子内部空腔面积百分比为胚和胚乳之间形成的内部空腔占种子面积的百分比，采用下式计算：

其中，S₁为二值图像中种子的面积，S₂为二值图像中种子内部空腔的面积。

进一步的，所述根据种子面积、种子内部空腔面积百分比r的平均值、方差和标准差对待识别的种子进行分类识别的步骤，具体包括如下步骤：

根据种子内部空腔面积百分比r的平均值和方差对待识别的种子进行分组；

根据种子面积的平均值和标准差对上述分类的种子进行分类。

进一步的，所述根据种子内部空腔面积百分比r的平均值和方法对待识别的种子进行分组的步骤，包括：