[发明专利]快速鉴别小麦品种纯度的方法和系统

说明书

本发明公开了一种快速鉴别小麦品种纯度的方法，包括以下步骤：采集已知品种的小麦籽粒图像；提取已知品种小麦籽粒图像的图像信息；在已知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取该已知品种小麦籽粒图像特征；根据已知品种小麦籽粒图像特征，建立已知品种小麦籽粒的特征集；采集未知品种的若干颗小麦籽粒的小麦籽粒图像；提取未知品种小麦籽粒图像的图像信息；在未知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取每颗未知品种小麦籽粒图像特征；根据每颗未知品种小麦籽粒图像特征与已知品种小麦籽粒的特征集计算判定每颗未知品种小麦籽粒是否属于已知品种。本发明的方法简单、方便、可操作性强，准确率高。

技术领域

本发明涉及农产品的检测研究技术领域。更具体地说，本发明涉及一种快速鉴别小麦品种纯度的方法和系统。

背景技术

小麦是我国第三大粮食作物，其产量丰欠关系国计民生。小麦种子的纯度直接关系到小麦的产量与加工品质，如果小麦种子中混杂掺假，将极大损害国家和农民的利益。因此，小麦品种的鉴别对粮食生产与加工意义重大。

目前，小麦品种鉴别的方法包括：化学鉴定法、形态学鉴定、蛋白质电泳指纹图谱鉴别法、DNA指纹图谱鉴别法、近红外光谱法等。化学鉴定法在大多数情况下只能把种子分成几类，再与其他方法结合使用，而且这类方法应用范围较窄；形态学方法鉴定品种的形态特征非常有限，并且这些性状也只适用于其品种间差异明显的样品鉴定；蛋白质电泳指纹图谱鉴定法、DNA指纹图谱鉴定法鉴别精度高，但所需的时间很长，而且鉴别过程繁琐，对操作人员技术要求较高，成本高，不适宜对样品进行批量分析和无损在线监测；近红外光谱、高光谱鉴别的稳定性还有待提高。目前生产中主要采用形态学鉴定法，主要依靠人的感官从外形、色泽等方面进行综合评价，存在方法繁琐、主观性强、效率低等缺点，增加了小麦品种分类的不确定性。故需一种快速、有效、稳定的小麦品种鉴别方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种快速鉴别小麦品种纯度的方法和系统，基于图像识别技术，通过提取样本的特征部位信息进行建模而实现品种纯度判别。该方法简单、方便、可操作性强，具有快速、经济、实用的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种快速鉴别小麦品种纯度的方法，其包括以下步骤：

采集已知品种的小麦籽粒图像；

提取已知品种小麦籽粒图像的图像信息；

在已知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取已知品种小麦籽粒图像特征；根据已知品种小麦籽粒图像特征，建立已知品种小麦籽粒的特征集；

采集未知品种的若干颗小麦籽粒的小麦籽粒图像；

提取未知品种小麦籽粒图像的图像信息；

在未知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取每颗未知品种小麦籽粒图像特征；

计算每颗未知品种小麦籽粒图像特征与已知品种小麦籽粒的特征集的欧氏距离，若某颗未知品种小麦籽粒图像特征与已知品种小麦籽粒的特征集的欧氏距离小于预设阈值，则认定该未知品种小麦籽粒实际属于该已知品种，否则不属于该已知品种；

计算未知品种的若干颗小麦籽粒中实际属于已知品种的小麦籽粒数量与未知品种小麦籽粒总数量的比值。

优选的是，采集的已知品种的小麦籽粒图像和/或采集的未知品种的若干颗小麦籽粒的小麦籽粒图像的背景颜色为黑色。

优选的是，提取已知品种小麦籽粒图像的图像信息和/或提取未知品种小麦籽粒图像的图像信息的方法为二值化法。

优选的是，在已知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取已知品种小麦籽粒图像特征和/或在未知品种小麦籽粒图像的图像信息中提取每颗未知品种小麦籽粒图像特征的方法为深度卷积神经网络法。