發(fā)布時間：2021-09-19 07:18

　　玉米是我國主要糧食作物之一,而玉米生長期間土壤水分含量是影響玉米產(chǎn)量的重要因素,快速、準(zhǔn)確的檢測玉米水分脅迫程度可及時指導(dǎo)大田水分灌溉,避免玉米植株由于虧水造成的減產(chǎn)。本文針對玉米植株水分脅迫檢測存在操作復(fù)雜、損害植物、精度不高等問題,在分析和總結(jié)國內(nèi)水分脅迫檢測研究成果的基礎(chǔ)上,拍攝了多視角玉米拔節(jié)期序列圖像,研究玉米點(diǎn)云骨架提取方法、玉米植株株型參數(shù)自動提取方法,并構(gòu)建玉米水分脅迫預(yù)測模型,以實(shí)現(xiàn)無接觸玉米植株株型參數(shù)測量和水分脅迫預(yù)測,為玉米的株型參數(shù)和檢測水分脅迫提供一種快速便捷的方法。論文主要工作及結(jié)論如下:（1）搭建多視角玉米圖像采集系統(tǒng)及玉米圖像預(yù)處理方法研究。以‘掖豐203’玉米為研究對象,用佳能70D型相機(jī)采集24株玉米拔節(jié)期序列圖像,每株玉米共采集16次圖像,每次采集3個視角,共1153幅圖像。相機(jī)獲取的玉米圖像中包含花盆、地面等背景信息,研究采用HSV提取分割玉米植株,利用形態(tài)學(xué)膨脹及連通域面積去除離散點(diǎn),利用Scharr濾波器檢測玉米植株邊緣,最終得到玉米植株的邊緣信息。（2）針對玉米植株葉片遮擋造成點(diǎn)云模型存在缺失區(qū)域的問題,研究并提出了基于多視角立體視覺技術(shù)... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第二章圖像采集系統(tǒng)及圖像預(yù)處理11第二章圖像采集系統(tǒng)及圖像預(yù)處理為重建精度較高的玉米點(diǎn)云模型，本章首先搭建多視角玉米圖像采集系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)拍攝了拔節(jié)期玉米生長過程序列圖；研究了獲得用于重建的玉米植株邊緣信息提取方法，包括基于HSV彩色空間的玉米圖像分割，利用連通域面積排序進(jìn)行背景點(diǎn)刪除，玉米葉片邊緣平滑及玉米植株邊緣信息提取方法，以提高特征點(diǎn)檢測及匹配的準(zhǔn)確度，為玉米點(diǎn)云模型重建奠定基矗2.1玉米種植試驗(yàn)方案2.1.1研究對象及試驗(yàn)設(shè)備本研究的玉米品種為‘掖豐203（原福地203）’，是甘肅省張掖市福地種業(yè)有限責(zé)任公司選育的玉米雜交種，生育期為96d~125d，具有出苗整齊、苗壯、抗并抗倒伏能力強(qiáng)等特點(diǎn)。圖像拍攝系統(tǒng)由佳能70D相機(jī)、18-200mm鏡頭、云騰690三腳架、帶30°均分刻線的水平旋轉(zhuǎn)平臺及3m×3m黑色吸光幕布組成，相機(jī)擺放位置為距離水平旋轉(zhuǎn)平臺230cm處，如圖2-1所示。圖2-1（a）為相機(jī)、玉米植株、水平旋轉(zhuǎn)平臺及幕布擺放位置示意圖，圖2-1（b）為玉米多視角圖像采集系統(tǒng)俯視圖。（a）設(shè)備擺放示意圖（b）圖像采集系統(tǒng)俯視圖圖2-1玉米多視角圖像采集系統(tǒng)Fig.2-1Multi-viewimageacquisitionsystemofmaize土壤含水率用順科達(dá)TR-6土壤溫濕度計(jì)測量，其測量范圍為0~100%，測量精度為±2%；采用金選T-02A電子秤對土壤稱重，其精度為0.01Kg。種植玉米所用盆缽直徑48cm、高35cm，玉米株高、節(jié)間高度及全展葉葉片長度采用卷尺及軟尺測量，其測相機(jī)三腳架旋轉(zhuǎn)平臺幕布盆缽間隔30°標(biāo)記水平旋轉(zhuǎn)圓盤30°30°間隔30°標(biāo)記水平旋轉(zhuǎn)平臺30°標(biāo)記花盆玉米葉片展開平面相機(jī)實(shí)際位置相機(jī)等效拍攝位置相機(jī)等效拍攝位置230cm

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12量精度為1mm。采用艾沃斯數(shù)字溫濕度計(jì)和數(shù)字照度儀測量玉米生長溫度、濕度和光照，其精度分別為±1°C、±5%RH、±1Lux。2.1.2供試土壤及玉米生長環(huán)境盆栽試驗(yàn)在西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)作一站玻璃溫室大棚進(jìn)行。供試土壤為西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)作一站試驗(yàn)田耕層土，其最大田間持水量為38.9%，基肥用量為每千克干土折合純N0.15g、P2O50.10g和K2O0.15g(梁繼華等2006)，混合前先將供試土壤過篩（4mm篩）去除作物根部、石塊以及粗砂。從玉米出土?xí)r開始每天16:00記錄本試驗(yàn)的環(huán)境背景參數(shù)，如圖2-2所示�？諝鉁囟取穸群凸庹諒�(qiáng)度在2019年60d試驗(yàn)內(nèi)的最大值為38.7℃、67.4%和22081Lux；最小值17℃、35.9%和3621Lux；平均值為31.74℃、48.32%和11654.03Lux。（a）空氣溫度及空氣濕度（b）光照強(qiáng)度圖2-2玻璃溫室大棚環(huán)境背景參數(shù)Fig.2-1Environmentalbackgroundparametersofglassgreenhouse


本文編號：3401275