水稻葉片幾何參數(shù)無損測量方法研究
發(fā)布時間:2021-11-15 22:32
【目的】提出實現(xiàn)自然生長狀態(tài)下的水稻葉片幾何形態(tài)參數(shù)視覺無損測量,為實時監(jiān)控水稻的生長狀況提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),也為農(nóng)學(xué)研究者提供新的技術(shù)手段!痉椒ā款愃魄長度細(xì)線測量方法,在葉脈上通過手勢交互繪制確定一組控制點(diǎn),插值生成過控制點(diǎn)的3次B樣條曲線,調(diào)整控制點(diǎn)使得B樣條曲線逼近葉脈方式實現(xiàn)水稻葉片長度測量。在葉片最大葉寬處繪制1次B樣條曲線實現(xiàn)水稻葉片最大葉寬測量。采用基于4個方向模板運(yùn)算的距離變換算法對莖葉夾角圖像進(jìn)行骨架信息提取,并利用Hough變換對提取的骨架信息進(jìn)行直線檢測實現(xiàn)莖葉夾角計算。應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)回歸和隨機(jī)森林回歸算法對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,以水稻葉片長度、葉片最大寬度作為輸入變量對水稻葉面積進(jìn)行估測!窘Y(jié)果】B樣條曲線逼近方式計算的水稻葉長的平均絕對誤差和平均相對誤差分別為0.523 3 cm和2.33%,葉寬的平均絕對誤差和平均相對誤差分別為0.055 2 cm和6.66%。Hough變換計算的莖葉夾角平均絕對誤差和平均相對誤差分別為1.27°和2.46%;通過對金優(yōu)458和中早35兩個不同品種結(jié)果對比,相較于其他模型,發(fā)現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對葉面積估測結(jié)果的均...
【文章來源】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,42(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
圖像采集工具
為第k段n次B樣條曲線段(k=0,1,…,m),這些曲線段的全體稱為n次B樣條曲線,其頂點(diǎn)Di(i=0,1,2,…,m+n)所組成的多邊形稱為B樣條曲線的特征多邊形。其中基函數(shù)Gi,n(t)定義為:當(dāng)n=3,3次B樣條曲線的基函數(shù)如下:
B樣條曲線繪制完成后,計算繪制的B樣條曲線像素長度及參照物棋盤方格的長、寬方向平均像素長度,參照物實際長、寬已知,通過比例計算獲取葉片真實長度和最大葉寬。葉長、葉寬計算公式如式(8)、(9)所示,系統(tǒng)本次測量計算結(jié)果如圖4所示,圖中紅色箭頭所指葉片為本次測量葉片樣本。圖4 水稻葉長寬計算結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]整株干物質(zhì)量分配指數(shù)模型模擬冬小麥各器官形態(tài)參數(shù)[J]. 李世娟,諸葉平,張紅英,劉升平,劉海龍,杜鳴竹. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(09)
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水稻圖像氮素營養(yǎng)診斷[J]. 周瓊,楊紅云,楊珺,孫玉婷,孫愛珍,楊文姬. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2019(01)
[3]基于SVM的變電站保護(hù)室數(shù)顯儀表數(shù)字識別方法[J]. 王曉東,魏成保,馮海榮,楊瑾. 電子測量技術(shù). 2019(02)
[4]基于支持向量機(jī)的水稻葉面積測定[J]. 孫玉婷,楊紅云,王映龍,周瓊,孫愛珍,楊文姬. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(05)
[5]基于圖像處理技術(shù)的植物葉片面積和周長測量[J]. 崔世鋼,秦建華,張永立. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(15)
[6]西南煙區(qū)主栽煙草品種葉片發(fā)生及生長模擬模型建立[J]. 孫延國,董建新,吳元華,王程棟,馮長春,凌愛芬,馬興華. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2018(08)
[7]植物葉面積測定方法探討[J]. 吳千華,孟祥麗,劉一鳴. 熱帶林業(yè). 2018(02)
[8]基于光度立體視覺的蔬菜秧苗葉片形態(tài)測量方法[J]. 馮青春,陳建,李翠玲,范鵬飛,王秀. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2018(05)
[9]基于隨機(jī)森林模型的林地葉面積指數(shù)遙感估算[J]. 姚雄,余坤勇,楊玉潔,曾琪,陳樟昊,劉健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2017(05)
[10]農(nóng)作物幾何特征量測量系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 孫誠達(dá),邱威,丁為民,顧家冰,趙三琴. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(12)
碩士論文
[1]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的苧麻葉片信息研究[D]. 李朝東.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3497625
【文章來源】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,42(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
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為第k段n次B樣條曲線段(k=0,1,…,m),這些曲線段的全體稱為n次B樣條曲線,其頂點(diǎn)Di(i=0,1,2,…,m+n)所組成的多邊形稱為B樣條曲線的特征多邊形。其中基函數(shù)Gi,n(t)定義為:當(dāng)n=3,3次B樣條曲線的基函數(shù)如下:
B樣條曲線繪制完成后,計算繪制的B樣條曲線像素長度及參照物棋盤方格的長、寬方向平均像素長度,參照物實際長、寬已知,通過比例計算獲取葉片真實長度和最大葉寬。葉長、葉寬計算公式如式(8)、(9)所示,系統(tǒng)本次測量計算結(jié)果如圖4所示,圖中紅色箭頭所指葉片為本次測量葉片樣本。圖4 水稻葉長寬計算結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]整株干物質(zhì)量分配指數(shù)模型模擬冬小麥各器官形態(tài)參數(shù)[J]. 李世娟,諸葉平,張紅英,劉升平,劉海龍,杜鳴竹. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2019(09)
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水稻圖像氮素營養(yǎng)診斷[J]. 周瓊,楊紅云,楊珺,孫玉婷,孫愛珍,楊文姬. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2019(01)
[3]基于SVM的變電站保護(hù)室數(shù)顯儀表數(shù)字識別方法[J]. 王曉東,魏成保,馮海榮,楊瑾. 電子測量技術(shù). 2019(02)
[4]基于支持向量機(jī)的水稻葉面積測定[J]. 孫玉婷,楊紅云,王映龍,周瓊,孫愛珍,楊文姬. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(05)
[5]基于圖像處理技術(shù)的植物葉片面積和周長測量[J]. 崔世鋼,秦建華,張永立. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(15)
[6]西南煙區(qū)主栽煙草品種葉片發(fā)生及生長模擬模型建立[J]. 孫延國,董建新,吳元華,王程棟,馮長春,凌愛芬,馬興華. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報. 2018(08)
[7]植物葉面積測定方法探討[J]. 吳千華,孟祥麗,劉一鳴. 熱帶林業(yè). 2018(02)
[8]基于光度立體視覺的蔬菜秧苗葉片形態(tài)測量方法[J]. 馮青春,陳建,李翠玲,范鵬飛,王秀. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2018(05)
[9]基于隨機(jī)森林模型的林地葉面積指數(shù)遙感估算[J]. 姚雄,余坤勇,楊玉潔,曾琪,陳樟昊,劉健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2017(05)
[10]農(nóng)作物幾何特征量測量系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 孫誠達(dá),邱威,丁為民,顧家冰,趙三琴. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(12)
碩士論文
[1]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的苧麻葉片信息研究[D]. 李朝東.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3497625
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