一种植物叶片正面表型性状的图像分析方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115115609A(43)申请公布日2022.09.27(21)申请号202210854864.4(22)申请日2022.07.18(71)申请人中国农业科学院蔬菜花卉研究所地址100000北京市海淀区中关村南大街12号(72)发明人杨坤韩冀皖付深造任君(74)专利代理机构武汉红观专利代理事务所(普通合伙)42247专利代理师管先翠(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/90(2017.01)G06T7/73(2017.01)G06T7/194(2017.01)G06V10/764(2022.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种植物叶片正面表型性状的图像分析方法及系统(57)摘要本发明公开一种植物叶片正面表型性状的图像分析方法，所述方法包括：获取植物叶片与标准比色卡并排放置的图像；识别图像中标准比色卡上的标准色块；通过标准比色卡上的标准色块校正图像的色彩；基于校正色彩后的图像，对图像中的植物叶片进行色彩分析，得到与植物叶片的色彩相关的表型性状；获取一定数量的植物叶片正面图像并标记后作为样本，根据样本进行植物叶片与表达状态类别相关的表型性状分类，得到与性状类别相关的表型性状。本发明通过携带标准色块的标准比色卡来获取植物叶片正面表型性状，通过识别标准比色卡上的标准色块对图像进行统一色彩校正，使图像的背景统一，且植物叶片具有统一的色彩，提高色彩和类别分析的准确度。CN115115609ACN115115609A权利要求书1/2页1.一种植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取植物叶片与标准比色卡并排放置的图像；识别图像中标准比色卡上标准色块；通过标准比色卡上的标准色块校正图像的色彩；基于校正色彩后的图像，对图像中的植物叶片进行色彩分析，得到与植物叶片的色彩相关的表型性状；获取一定数量的植物叶片正面图像并标记后作为样本，根据样本进行植物叶片与表达状态类别相关的表型性状分类，得到与性状类别相关的表型性状。2.根据权利要求1所述的植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述标准色块包括：黑色、深灰色、浅灰色、白色、红色、绿色、蓝色和黄色，每个标准色块形状固定且设有固定的RGB值。3.根据权利要求2所述的植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述识别图像中标准比色卡上标准色块具体包括：对图像进行背景分离，保留标准比色卡区域的色彩；识别标准比色卡上每个标准色块的实际位置及平均RGB值。4.根据权利要求3所述的植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述通过标准比色卡上的标准色块校正图像的色彩具体包括：将每个标准色块的平均RGB值与每个标准色块固定的RGB值进行比较，计算两者差值；根据两者差值确定每个RGB分量的校正值；根据每个RGB分量的校正值对图像中每个像素RGB分量进行色彩校正。5.根据权利要求4所述的植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述基于校正色彩后的图像，对图像中的植物叶片进行色彩分析，得到与植物叶片的色彩相关的表型性状具体包括：植物种类对应的DUS测试指南中与植物叶片外表面的色彩相关的表型性状标准；根据图像中植物叶片的色彩校正结果和植物种类对应的DUS测试指南中与植物叶片外表面的色彩相关的表型性状标准进行色彩分析，得到植物叶片正面与色彩相关的表型性状。6.根据权利要求1所述的植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述获取一定数量的植物叶片正面图像并标记后作为样本，根据样本进行植物叶片与表达状态类别相关的表型性状分类，得到与性状类别相关的表型性状，具体包括：获取一定数量的、与所述植物叶片同种类、同一生育阶段的叶片正面图像作为样本；确定出与植物叶片正面的性状类别相关的表型性状及对应的表达状态类别，对样本进行表达状态类别标记；基于样本类别标记结果，通过模板匹配或机器学习的方式对植物叶片的每个与性状类别相关的表型性状进行表达状态类别分类，得到植物叶片正面与性状类别相关的表型性状。7.根据权利要求6所述的植物叶片正面表型性状的图像分析方法，其特征在于，所述植物叶片为黄瓜叶片；与色彩相关的表型性状包括：绿色程度；2CN115115609A权利要求书2/2页与类别相关的表型性状包括：形状、先端形状。8.一种植物叶片正面表型性状的图像分析系统，其特征在于，所述系统包括：图像获取模块：用于获取植物叶片与标准比色卡并排放置的图像；图像识别模块：用于识别图像中标准比色卡上的标准色块；色彩校正模块：用于通过标准比色卡上的标准色块校正图像的色彩；色彩分析模块：用于基于校正色彩后的图像，对图像中的植物叶片进行色彩分析，得到与植物叶片的色彩相关的表型性状；类别分析模块：用