基于圖像處理技術(shù)的小麥發(fā)育期自動(dòng)觀測(cè)研究.pdf

1、小麥作為世界上總產(chǎn)量第二大的糧食作物，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的監(jiān)測(cè)變得越來(lái)越重要。作物發(fā)育期作為作物最主要的生長(zhǎng)信息，不僅是農(nóng)業(yè)氣象的重要內(nèi)容，也是指導(dǎo)田間農(nóng)事活動(dòng)的基礎(chǔ)，它一直以來(lái)都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理和農(nóng)業(yè)氣象領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。目前，作物的觀測(cè)還停留在人工觀測(cè)階段，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)的發(fā)展，利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物的自動(dòng)檢測(cè)成為研究的趨勢(shì)。然而，目前對(duì)作物生長(zhǎng)信息的監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)主要是在作物長(zhǎng)勢(shì)、病蟲(chóng)害防治以及作物生長(zhǎng)發(fā)育參數(shù)方面，鮮有對(duì)作物發(fā)育期進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)的

2、研究。為改變現(xiàn)有的研究狀況，并驗(yàn)證利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物自動(dòng)觀測(cè)的可行性和有效性，本文以田間小麥圖像作為研究對(duì)象，以小麥的生長(zhǎng)規(guī)律作為理論依據(jù)，對(duì)小麥的出苗期、三葉期、越冬期和抽穗期四個(gè)關(guān)鍵發(fā)育期進(jìn)行了研究。
　　準(zhǔn)確的將小麥從田間圖像中提取出來(lái)是識(shí)別小麥發(fā)育期的關(guān)鍵。本文提出了一種基于顏色索引值的小麥自動(dòng)分割方法。該方法利用對(duì)比度拉伸增大小麥與背景的顏色差異，通過(guò)訓(xùn)練小麥與背景的顏色索引值將小麥從圖像中提取出來(lái)。
　　

3、小麥出苗期的檢測(cè)主要是根據(jù)農(nóng)業(yè)觀測(cè)規(guī)范中所定義的條播豎看成行，并結(jié)合小麥在圖像中呈現(xiàn)的特征，首先對(duì)田間小麥進(jìn)行自適應(yīng)分割，接著利用直線檢測(cè)提出小麥成行的特征，判斷小麥的播種方向，并采用分塊檢測(cè)技術(shù)避免由于播種的不均勻造成的麥苗不整齊或者缺苗的情況。小麥三葉期的檢測(cè)是基于圖像中小麥覆蓋度變化率實(shí)現(xiàn)的，該方法首先統(tǒng)計(jì)連續(xù)生長(zhǎng)的小麥覆蓋度，并繪制覆蓋度曲線，再通過(guò)擬合的方式對(duì)曲線進(jìn)行平滑，最終根據(jù)覆蓋度的變化率實(shí)現(xiàn)三葉期的自動(dòng)檢測(cè)。小麥越冬期