[发明专利]一种基于图像处理的多株小麦穗长与小穗数的测量方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的多株小麦穗长与小穗数的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取小麦图，图像记录为jpg1；

S2、图像几何校正，获取S1处理结果图jpg1，依次对jpg1进行预处理、圆形检测，获得位置特征；利用透视变换对jpg1进行几何校正，几何校正后的图像记录为jpg2；

S3、单株小麦分割，获取S2的处理结果jpg2，对彩色图像jpg2进行光照补偿处理，使得图像的整体明暗分布均匀，利用大津法OTSU对图像进行二值化，利用图像分割技术将单株小麦从二值图中分割出来，记录为jpg3；

S4、切割出小麦穗长的有效区域，获取S3处理结果jpg3，统计jpg3中每一行的前景像素的个数，找到前景像素最多的行号：max_vec，以及前景像素的个数：N，然后从上往下寻找N/2个前景像素的行号，初步确定上面麦芒要切割的位置，初步确定的位置有个别穗不准确，再进行个别穗切割的位置的调整，然后正确的切割掉上面部分的麦芒，再按照白线的位置在小麦的穗颈节的位置切割小麦，最后将小麦的两侧的麦芒去掉，将结果记录为jpg4；将小麦穗长的有效矩形区域记录为Rect4；

S5、计算穗长，获取S4的处理结果图jpg4，计算jpg4中的最小外接矩形的长宽，将长宽中数值大的作为小麦的穗长，再循环操作计算图jpg2中的所有小麦的穗长；

S6、计算小麦小穗数，获取S4的处理结果矩形区域Rect4，在图jpg2中切割单株的彩色小麦图，将小麦图进行二值化再进行两次的膨胀处理，找到小麦二值图中每行的中点位置，将小麦分成左右两部分，计算二值图中的连通域的个数与局部二值图中的连通域的个数，对连通域个数多的图中的每个连通域均计算最小外接矩形，再计算最小外接矩形的中点位置，将中点位置按照中线分成左右两部分，分别确定左右两边的四个初始点和两个步进距离，按照左上、左下、右上、右下进行打点，最后统计单株小麦的小穗数；在循环遍历所有的小麦，计算出所有的小麦的小穗数

所述步骤S6包括：

S6.1、获取S4有效矩形区域Rect4，根据Rect4对图jpg2进行切割，切割出单株的彩色小麦图，将单株彩色小麦图记录为img61；

S6.2、获取S6.1处理后的图img61，对img61进行二值化，在进行两次的膨胀处理，找到小麦二值图中每行的中点位置，将所有的点保存在数组allPoint中；

S6.3、获取S6.1处理后的图img61，计算img61的二值图中的连通域的个数与局部二值图中的连通域的个数，对连通域个数多的图中的每个连通域均计算最小外接矩形，再计算每一个最小外接矩形的中点位置，将所有的中点位置保存在数组vecPoint中；

S6.4、获取S6.3处理后的数组vecPoint，将vecPoint中的点按照allPoint的位置将vecPoint的点分为左右两部分，将左边的点保存在数组vec_left_Point中，将右边的点保存在数组vec_right_Point中；

S6.5、获取S6.4处理后的数组vec_left_Point和vec_right_Point，计算左右数组两两点之间的距离，将距离保存在数组length_left_Point和length_right_Point中，将距离在28-59之间的值保存再计算平均值作为左右两边的步进距离，分别记录为：ave_left_first和ave_right_first，将vec_left_Point和vec_right_Point中中间位置的的点作为左右两边的初始点，四个点分别记录为：start_left_point_top、start_left_point_botton、start_right_point_top、start_right_point_botton；

S6.6、获取S6.5处理后的四个初始点：start_left_point_top、start_left_point_botton、start_right_point_top、start_right_point_botton和左右两边的步进距离：ave_left_first和ave_right_first，分别对左上、左下、右上、右下打点，将点的位置分别保存在数组left_Point_supplement_up、left_Point_supplement_down、right_Point_supplement_up、right_Point_supplement_down中；

S6.7、获取S6.6中的左上、左下、右上、右下打的点的位置数组left_Point_supplement_up、left_Point_supplement_down、right_Point_supplement_up、right_Point_supplement_down，统计每个数组的点的个数，总的点数就表示单株小麦的小穗数；在循环遍历所有的小麦，计算出所有的小麦的小穗数。