[发明专利]玉米果穗秃尖率获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种玉米果穗秃尖率获取方法。

背景技术

玉米果穗顶部不生长籽粒称为秃尖，玉米雌小花分化、吐丝及籽粒形成始于雌穗的中下部，由此处向上、向下同时进行，最后在顶部结束。在此过程中如遇不适的环境条件，如：高温干旱、肥料供应不足、阴雨天气等，顶部的小花或受精胚常发生败育，形成玉米果穗秃尖。玉米果穗秃尖率是品种抗逆性的一个重要指标，是新品种选育时所要参考的重要标准，是制定高产高效栽培措施时围绕的核心内容，能够简便、快速、准确测量玉米果穗秃尖率在栽培、育种、种质资源保存方面有重要意义。

目前测量玉米果穗秃尖率的方法主要依靠人工直尺测量方式，这种方式工作量较大、人为误差难以去除、准确性无法保证。随着相关领域技术的进步，已有一些自动化方法应用于玉米果穗考种。在国内外公开的专利中，专利101933417A公开了一种使用图像处理技术测量玉米果穗外在形态的装置，可以测量玉米果穗的穗长、穗粒数、穗行数、行粒数、秃尖率等指标，但其对秃尖率测量的具体方法并没有说明。杨锦忠等人在两篇文献中对玉米果穗若干性状的图像处理获取方法进行了初步的探讨和研究，其对秃尖率测量的具体方法也没有涉及。玉米果穗上籽粒颜色一般有黄、白、紫、红等几种，穗轴颜色一般有红、白、紫等几种颜色，籽粒与穗轴颜色的多种组合造成了果穗秃尖的复杂性，再加上果穗尖端形状的不规则，使得果穗秃尖率的图像处理检测方法难度很大。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何高自动化、且精确地获取玉米果穗秃尖率。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种玉米果穗秃尖率获取方法，包括以下步骤：

S2：分别计算每幅果穗图像上各像素的颜色能量g₁和g₂，并按颜色能量将各像素划分为秃尖区域和籽粒区域；

S3：计算秃尖区域面积与果穗图像面积的比值，获得玉米果穗的秃尖率。

其中，步骤S1中的所述预处理包括步骤：

对采集到的果穗图像进行背景差分，获得所述果穗图像中的玉米果穗部分；

对背景差分后的果穗图像进行连通域面积阈值滤波，去除残留的背景面积区域；

对面积阈值滤波后的果穗图像进行直方图均衡化调整图像亮度和对比度。

其中，所述步骤S2具体包括：

计算所述果穗图像上各个像素R、G和B通道的颜色能量值g₁和g₂，若g₁>0或者g₂>0，则该像素属于秃尖区域，当g₁≤0并且g₂≤0时，则该像素属于籽粒区域，g₁与g₂的计算公式为：

g1=(2R255)2-(B+Glog(1-GB+G)×255)2]]>