[发明专利]一种小麦一至三叶期麦苗数量调查方法

说明书

本发明涉及一种小麦一至三叶期麦苗数量调查方法，包括如下步骤：麦苗图像获取：通过数码相机、手机等图像采集设备获取田间麦苗图像；目标区域提取：利用一平米白框标定目标区域，并通过图像透射变换对区域进行矫正，再进行图像裁切；麦苗提取：利用颜色体征提取图像中的麦苗；麦苗盖度提取：通过麦苗所占像素与整幅图像像素的比值来计算麦苗盖度值；麦苗角点提取：利用角点检测算法实现小麦叶片重叠处角点的检测；品种和叶龄调查：人工调查品种和叶龄作为输入参数；麦苗估测：利用模型及输入参数估测麦苗数量。本发明利用图像分析方法实现小麦一至三叶期出苗情况调查，可快速获取田间苗数，为后期栽培管理提供依据。

技术领域

本发明涉及一种小麦出苗情况调查方法，具体涉及一种小麦一至三叶期麦苗数量调查方法。

背景技术

小麦的产量和品质均受到种植密度的影响，田间麦苗数量是构建合理群体的基础，是建立最佳冠层结构的必要条件。及时调查单位面积麦苗数量不仅可以获取出苗情况，更为后期的栽培管理提供依据。目前苗数的获取多通过人工调查取样的办法进行，该方法对人力依赖性大，且调查准确率可控性差。

图像分析技术在植物生产中的应用已经深入到各个环节，而且这种应用还在不断的精细化。常见的应用包括：作物生物量的估测，营养状况的诊断，长势分析，生育进程监测，作物结构分析和病虫草害监测等。图像分析技术在植物数量性状获取方面也发挥了一定的作用，其中果实个数计算，作物籽粒计数，害虫的个数的监测。尽管图像分析技术在植物生产，尤其在目标物计数中有着广泛的应用，但关于麦苗计数的研究的报道较少。这主要是基于图像处理技术的麦苗的计数有几大难点，首先，麦苗不像作物籽粒和果实那样具有一定的规则，在分割时很难得到粘连目标的共性；其次，麦苗在图像中呈现的姿态各异，加大了麦苗分割的难度；再次，不同品种麦苗存在一定差异。因此，前人提出的图像分割与计数方法很难应用到麦苗计数上。

通常调查小麦出苗情况在1-3叶期进行，可以及时掌握缺苗情况，或进行补苗或进行田间管理。本方法利用图像分析手段探明1-3叶期的苗数的快速获取方法，构建不同品种、叶龄和播种密度在麦苗计数上的差异，构建麦苗数量计算模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速测定小麦出苗情况的方法，尤其为小麦1-3叶期田间苗数的快速获取提供一种有效手段。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种小麦一至三叶期麦苗数量调查方法，包括如下步骤：

1)麦苗图像获取：通过数码相机、手机等图像采集设备获取田间麦苗图像；

2)目标区域提取：利用一平米白框标定目标区域，并通过图像透射变换对区域进行矫正，再进行图像裁切；

3)麦苗提取：利用颜色体征提取图像中的麦苗；

4)麦苗盖度提取：通过麦苗所占像素与整幅图像像素的比值来计算麦苗盖度值；

5)麦苗角点提取：利用角点检测算法实现小麦叶片重叠处角点的检测；

6)品种和叶龄调查：人工调查品种和叶龄作为输入参数；

7)麦苗估测：利用模型及输入参数估测麦苗数量，参数包括：麦苗盖度、角点数、品种、叶龄。

目标区域提取为：计算单位面积内的麦苗数，首先要提取单位面积区域，提取白框标定区域，并对区域进行矫正，具体步骤包括：

1)利用公式1提取原始图像中的白框，F(x,y)为白框，RGB图像中的红、绿、蓝三个颜色分量为r、g、b；