[发明专利]基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法及装置

说明书

本发明提供一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法及装置，其中基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，包括：获取不同玉米品种在不同生长周期的原始点云数据；将所述原始点云数据处理为上层玉米植株点云数据和有效区域玉米点云数据；对所述有效区域玉米点云数据进行点云图像转换茎叶分割处理，得到玉米茎秆点云数据和非茎秆点云数据；基于对所述上层玉米植株点云数据、所述玉米茎秆点云数据和所述非茎秆点云数据的测量处理，得到玉米株高和茎粗。本发明能够提高测量玉米株高和茎粗的效率和精度，也适用于不同生长期、不同玉米品种的玉米株高和茎粗测量，不仅能够实现连续监测，也降低了人力成本。

技术领域

本发明涉及植株表型参数测量技术领域，尤其涉及一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法及装置。

背景技术

玉米是世界上重要的粮食作物，在许多国家广泛分布，并且玉米的营养价值和药用价值极高，增产潜力巨大。准确测量玉米的表型参数对培育高产玉米具有重要意义，尤其玉米株高、茎粗与其长势、生物量、光合作用、抗倒伏能力密切相关。因此，如何快速准确测量玉米株高、茎粗就显得尤为重要。

相关技术中，针对不同生长期的玉米，通常由人工使用刻度尺或游标卡尺分别对玉米株高和茎粗进行测量，以此得到玉米在不同生长期的株高和茎粗。

然而，由于人工使用刻度尺或游标卡尺测量玉米的株高和茎粗，虽然能在一定程度上提高测量精度，但个人主观性大，人力消耗也大，并且手工测量效率低，也无法实现连续监测，从而导致玉米株高、茎粗的测量效率不高且人力成本很高。

发明内容

本发明提供一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法及装置，用以解决现有技术中人工使用刻度尺或游标卡尺测量玉米的株高和茎粗所导致的测量效率不高且人力成本很高的缺陷，实现快速、自动、准确和连续测量玉米株高和茎粗的目的。

本发明提供一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，包括：

获取不同玉米品种在不同生长周期的原始点云数据；

将所述原始点云数据处理为上层玉米植株点云数据和有效区域玉米点云数据；

对所述有效区域玉米点云数据进行点云图像转换茎叶分割处理，得到玉米茎秆点云数据和非茎秆点云数据；

基于对所述上层玉米植株点云数据、所述玉米茎秆点云数据和所述非茎秆点云数据的测量处理，得到玉米株高和茎粗。

根据本发明提供的一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，所述将所述原始点云数据处理为上层玉米植株点云数据和有效区域玉米点云数据，包括：

对所述原始点云数据进行单株点云识别处理，得到单株点云数据；

对所述单株点云数据进行平面分割，得到玉米植株点云数据；

确定所述玉米植株点云数据的上层玉米植株点云数据和下层玉米植株点云数据；

提取所述下层玉米植株点云数据中的预设高度玉米点云数据，并对所述预设高度玉米点云数据进行欧式聚类，得到有效区域玉米点云数据。

根据本发明提供的一种基于点云图像转换的玉米株高茎粗测量方法，所述对所述原始点云数据进行单株点云识别处理，得到单株点云数据，包括：

对所述原始点云数据进行点云数据配准，得到点云配准数据；

对所述点云配准数据进行玉米行数据提取，得到高密度点云数据；

对所述高密度点云数据进行点云数据精简，得到点云精简数据；

对所述点云精简数据进行数据格式转换，得到点云格式数据；

对所述点云格式数据进行单株分割和滤波处理，得到单株点云数据。