[发明专利]小麦穗部小穗识别计数方法

说明书

本发明公开了一种小麦穗部小穗识别计数方法，该方法包括步骤：S1.对采集的小麦穗部正视图像进行旋转竖直校正，并经图像处理得到小麦穗部二值图像；S2.对小麦穗部二值图像沿穗轴方向像素按行求和，得到行像素和曲线图，并对行像素和曲线进行平滑滤波；S3.对平滑滤波后的行像素和曲线提取极值，得到波峰数，计算小麦穗部小穗数。本发明的方法基于小麦穗部正视图像，运用图像处理算法能够很好的识别出麦穗图像一侧小穗数，进而较高精度预测麦穗穗部总小穗数，取代人工方法统计小穗数量，为育种和考种专家提供方便。

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的小麦穗部小穗识别计数方法。

背景技术

小麦穗部小穗数作为小麦穗部形态考察的一个重要参数，其数量多少直接反映了小麦的生长状况和产量信息，同时也是育种和新品种鉴定的重要指标。

目前测量小麦穗部小穗数主要采用人工计数法和侧视图图像处理法。人工计数法，主要靠人眼睛去观察计数，费神费力，客观性和准确性差，受统计人员的主观影响较大。侧视图图像处理方法，主要是采集小麦穗部侧视图像，然后通过图像处理算法找到麦穗的倾斜斜率，再以此斜率过麦穗顶端点作一直线，最后根据直线上灰度值的差异来计算小穗数，该方法由于麦穗顶端点位置的不确定性以及麦穗穗部轻微弯曲等原因，导致所画直线偏离小穗，从而使结果产生严重误差，降低实验数据的可信度。

因此本发明小麦穗部小穗数识别方法基于小麦穗部正视图像，运用图像处理算法能够很好的识别出麦穗图像一侧小穗数，进而较高精度预测麦穗穗部总小穗数，取代人工方法统计小穗，为育种和考种专家提供方便。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述小麦穗部小穗数测量过程遇到的问题，本发明的目的是提供一种能够通过小麦穗部正视图像识别预测穗部小穗数的图像处理方法，提高小麦穗部小穗数测量结果的客观性、准确性和可靠性。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种小麦穗部小穗数的识别预测方法，该方法包括步骤：

S1.对采集的小麦穗部正视图像进行旋转竖直校正，并经图像处理得到小麦穗部二值图像；

S2.对小麦穗部二值图像沿穗轴方向像素按行求和，得到行像素和曲线图，并对行像素和曲线进行平滑滤波；

S3.对平滑滤波后的行像素和曲线提取极值，得到波峰数，计算小麦穗部小穗数。

其中，步骤S1中采集小麦穗部正视图像时采用单侧条形LED光源倾斜照射，工业相机背光拍摄，获取麦穗正视图像。

其中，步骤S1中的所述旋转竖直校正包括步骤：

对所述采集到的正视图像进行自适应中值滤波，以去除图像中存在的椒盐噪声；

对滤除噪声后的图像进行直方图均衡化；

对直方图均衡化处理后的图像进行二值化以及形态学处理；

对经过形态学处理后的二值图像进行单连通区域标记，获得图像中麦穗穗轴与竖直方向的倾斜角度；

最后将原彩色图像旋转上述倾斜角度，以使麦穗穗轴长度方向旋转到竖直方向。

其中，步骤S1中所述对旋转校正后的麦穗正视图像经图像处理得到小麦穗部二值图像包括步骤：

对旋转后的原图像进行剪切，保证后续图像处理输入图像大小一致；

对剪切后的图像进行灰度化、二值化；

对二值化后的图像进行开运算；

对开运算后的图像进行去除小面积，得到后续图像处理所需要的麦穗二值图像。