基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115345880A(43)申请公布日2022.11.15(21)申请号202211269715.8G06V10/28(2022.01)(22)申请日2022.10.18G06V10/44(2022.01)G06V20/10(2022.01)(71)申请人浙江托普云农科技股份有限公司地址310015浙江省杭州市拱墅区祥园路88号3幢1101室(72)发明人朱旭华陈渝阳赵飞刘荣利张盛军傅林锋王闯袁娜朵(74)专利代理机构杭州汇和信专利代理有限公司33475专利代理师董超(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/12(2017.01)G06V10/10(2022.01)G06V10/26(2022.01)权利要求书4页说明书14页附图7页(54)发明名称基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法及装置(57)摘要基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法及装置，对扫描图进行分析，根据自定义的果穗外接矩形从图中切割出单果穗图，图的长度作为果穗的长度，果穗中间段的中线与其凸包的两交点之间的距离作为果穗的宽度，果穗两边缘的拟合直线分别与果穗中轴线的交角作为玉米果穗的穗缘角；获取二值图，根据籽粒的分布情况，确定果穗的凸尖；对单果穗图像进行局部二值化得到只有玉米籽粒的二值图，在果穗轴方向上根据靠近果穗中间且籽粒数量较多的条件，确定行粒数；在果穗宽度方向上根据靠近果穗中心且穗行较多的条件，确定穗行数。用果穗单侧的参数预测整穗参数，便捷的估测出玉米果穗部分性状，有低成本、稳定、算法先进等优点。CN115345880ACN115345880A权利要求书1/4页1.一种基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法，其特征在于，包括以下步骤：S100、利用扫描仪采集玉米果穗的单侧得到对应的第一图像，并对所述第一图像进行二值化处理得到第一二值图；S200、依据玉米果穗所在的矩形框分割所述第一图像得到对应的第二图像，依据玉米果穗所在的矩形框分割所述第一二值图得到对应的第二二值图；S300、获取所述第二二值图的长度作为玉米果穗的果穗长度，获取玉米果穗中间段的中段线同玉米果穗中间段内凸包的两个交点的距离作为玉米果穗的果穗宽度；S400、获取所述第二二值图中玉米果穗的两边缘轮廓拟合的直线和玉米果穗中轴线的交角作为玉米果穗的穗缘角；S500、对所述第二图像的蓝色通道图进行二值化后确定玉米果穗的凸尖和籽粒的分割线，取分割线一侧的凸尖作为玉米果穗的凸尖。2.根据权利要求1所述的基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法，其特征在于，包括步骤：S600、对所述第二图像进行局部二值化处理后得到仅包含玉米籽粒的第三二值图，选取所述第三二值图中有效籽粒所在的矩形框作为籽粒的第一正外接矩形集合；S700、取所述第一正外接矩形集合中沿着果穗轴的水平方向的所有矩形行作为第一矩形行集合，选取所述第一矩形行集合中靠近玉米果穗中间段且矩形数据多的矩形行作为优选矩形行，获取所述优选矩形行中的矩形框数量作为玉米果穗的第一行粒数，获取所述优选矩形行和玉米果穗中轴线的交角为玉米果穗的穗行角；S800、沿着果穗轴的垂直方向选取靠近玉米果穗的中间段的区域作为筛选区域，获取所述筛选区域内的第一矩形行集合的矩形行的数量的最大值作为玉米果穗的第一穗行数。3.根据权利要求2所述的基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法，其特征在于，基于所述优选矩形行和所述第一行粒数估测玉米果穗的平均粒高，基于果穗长度和凸尖估测玉米果穗的行粒数，基于第一穗行数估测玉米果穗的穗行数。4.根据权利要求1所述的基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法，其特征在于，在步骤S200中，在所述第一二值图中，拟合玉米果穗两侧的边缘线得到拟合直线，以所述拟合直线为轴构建玉米果穗的外接矩形作为玉米果穗的矩形框。5.根据权利要求4所述的基于玉米果穗单侧扫描图的玉米果穗性状估测方法，其特征在于，获取玉米果穗的矩形框的步骤包括：1）在第一二值图中获取所有玉米果穗的果穗外轮廓组成果穗轮廓集合；2）通过腐蚀膨胀处理对每个果穗外轮廓进行平滑边界处理得到平滑轮廓；3获取所述平滑轮廓中的最小外接矩形A1A2A3A4，保持A1A2是长边，A1A4是短边，保持A1、A4在果穗细的一端，A2、A3在果穗粗的一端；4）截取平滑轮廓在矩形框B1B2C2C1内的部分作为新的轮廓，记作B12轮廓contouriSmoothB12，截取平滑轮廓在矩形框B3B4C1C2内的部分作为新的轮廓，记作B34轮廓contouriSmoothB34；其中果穗中间段矩形框B1B2B3B4是截取果穗中间端的部分得到的矩形框，C1是B1与B4的中点，C2是B2与B3的中点，B1是A1A2