基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的君遷子種子分類研究.pdf

1、種質(zhì)資源的快速分類檢測(cè)對(duì)于國(guó)家種質(zhì)資源的保護(hù)和發(fā)展具有重要意義。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，圖像處理與識(shí)別技術(shù)在種子的分類檢測(cè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文以計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用圖形圖像學(xué)和模式識(shí)別等理論和技術(shù)，對(duì)君遷子種子的自動(dòng)識(shí)別分類進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴搭建了君遷子種子圖像采集的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由光源、攝像頭和計(jì)算機(jī)組成。系統(tǒng)采用可編程的工業(yè)相機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)君遷子種子圖像進(jìn)行自動(dòng)采集。⑵對(duì)圖像

2、進(jìn)行預(yù)處理。分析比較了幾種圖像預(yù)處理方法，包括圖像灰度處理、圖像濾波、閾值分割和形態(tài)學(xué)處理等，提取出目標(biāo)種子的圖像，最后進(jìn)行邊緣檢測(cè)。使用多種算法算子對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較，選出最優(yōu)的算法。⑶種子特征提取。分析了君遷子種子外形和顏色特征，包括13個(gè)幾何形狀特征：面積A，周長(zhǎng)P，圓形度e，長(zhǎng)軸L，短軸S，長(zhǎng)寬比w，最大半徑Rmax，最小半徑Rmin，半徑比z，長(zhǎng)軸1?4處、3?4處、1?8處、7/8處短軸的長(zhǎng)度，以及6

3、個(gè)顏色特征。計(jì)算了R、G、B三個(gè)顏色的均值和方差。應(yīng)用圖像處理技術(shù)提出特征參數(shù)提取算法，并用HALCON軟件編程實(shí)現(xiàn)特征的自動(dòng)提取和存儲(chǔ)。在提取種子特征時(shí)，提出了基于機(jī)器視覺(jué)的君遷子種子尖端識(shí)別方法，并通過(guò)對(duì)種子輪廓進(jìn)行分割和擬合，確定了種子尖端位置。研究結(jié)果表明，種子尖端識(shí)別綜合準(zhǔn)確率為83.6%。根據(jù)種子尖端位置，確定了種子主軸方向。然后給出了種子輪廓任意兩點(diǎn)處距離的計(jì)算方法。該測(cè)量方法不受種子擺放位置和正反面的影響，能夠區(qū)分種子長(zhǎng)