利用数字图像技术分析玉米群体整齐度的方法技术

申请的发明专利技术“利用数字图像技术分析玉米群体整齐度的方法”属于数字图像技术在农业生产中的应用领域。主要解决玉米育种过程中和玉米栽培实践中人们无法快速准确获取玉米群体整齐度信息的问题。我们提出的解决方法是利用利用数码相机等数字图像获取设备在田间由玉米顶部垂直向下获取玉米群体图像，利用计算机软件将获取的玉米群体图像划分为ａ×ｂ＝ｎ个大小相等的区域（ａ，ｂ均大于１），并计算不同区域的绿色覆盖度间的相关性和标准差，以此来表达玉米群体整齐度。主要用途为通过数码设备获取玉米群体数字图像，根据说明书中的原理及算法，利用计算机编程实现对获取的数字图像进行分析运算得到图像中玉米群体的整齐度。或者将数码设备与固化后的图像处理及整齐度分析软件整合制作成便携式玉米群体整齐度分析仪。

【技术实现步骤摘要】

申请的专利技术属于数字图像技术在农业生产中的应用领域，具体是玉米群体整齐度 分析方法。
技术介绍
在玉米生产实践中，高的玉米生长整齐度是玉米产量不断提高的重要群体指标。 因此，对于从事玉米育种及其栽培管理的人员而言，玉米群体的整齐度是进行品种选择和 制定高产栽培技术措施的关键指标之一。以往，人们主要通过田间调查玉米群体内单个植 株叶片数量，利用尺子等测量植株高度、茎粗和叶片大小，从田间取回植株在实验室称量等 获得反应植株生长差异的指标来判断群体的整齐度，该方法费工、费时，并破坏田间植株， 且受样点选择等主观因素的影响而精度不高。由于上述多种原因，玉米育种者和栽培管理 者更多的是利用经验方法目测玉米群体整齐度来进行玉米品种筛选和栽培管理措施的制 定，但这种方法局限性更明显。因此，生产中需专利技术一种新的方法来替代上述方法。数字图 像技术及其设备的快速发展使数码相机或具备数字图像获取功能的工具得到普及，数字图 像处理技术也得到进一步发展和广泛应用。利用数字图像技术获取田间作物生长信息(如 群体整齐度等)的方法已具备了软、硬件条件。因此，可利用数字图像技术来解决上述问 题。
技术实现思路
利用数码相机等数字图像获取设备在田间由玉米顶部垂直向下获取玉米群体图 像，所获取的玉米群体图像必然包含群体整齐度信息。我们研究发现，图像中的群体整齐度 可通过分析图像不同区域的统计特征来反映。我们的做法是将获取的玉米群体图像划分为 aXb = η个大小相等的区域(a，b均大于1)，然后计算并得到这些区域的绿色覆盖度。根 据拍摄时镜头所处的方位或者玉米种植时的株行距配置，确定获取的图像所属的(中心对 称、轴对称、距形对称(宽窄行种植)或均勻分布(等行距种植))对称类型，根据对称关系 将η个区域绿色覆盖度数据分为两组值，相当于两个向量，即向量X和向量Y，然后计算这两 个向量的相关性R，R= sqrt( Σ (Xi-Yi)2)。相关性R的几何意义为R是两个向量在八维 空间中的距离，距离越近，R值越小，两个向量的相关性就越高，反映在图像上，表明不同区 域的玉米植株的整齐度越高。同时还可以计算η个区域的绿色覆盖度的标准差，标准差越 小，表明图像中的η个区域的玉米群体差异越小，即群体整齐度越高。附图说明无。具体实施例方式通过数码设备获取玉米群体数字图像，根据群体整齐度原理及算法，利用计算机编程实现对获取的数字图像进行分析运算得到图像中玉米群体的整齐度。或者将数码设备 与固化后的图像处理及整齐度分析软件整合制作成便携式玉米群体整齐度分析仪。权利要求1.包括数字图像获取与图像分析处理 (1)。该方法的特征在于图像处理中的绿色覆盖度提取( 及其分析(3)。2.根据权利1所述的图像处理中的绿色覆盖度提取，其特征在于将图像划分为η个大 小相等的区域并提取这些区域的绿色覆盖度值；3.根据权利1所述的图像绿色覆盖度分析，其特征在于计算不同区域绿色覆盖度间的 相关性(3-1)及其不同区域绿色覆盖度的标准差(3-2)。全文摘要申请的专利技术“”属于数字图像技术在农业生产中的应用领域。主要解决玉米育种过程中和玉米栽培实践中人们无法快速准确获取玉米群体整齐度信息的问题。我们提出的解决方法是利用利用数码相机等数字图像获取设备在田间由玉米顶部垂直向下获取玉米群体图像，利用计算机软件将获取的玉米群体图像划分为a×b＝n个大小相等的区域(a，b均大于1)，并计算不同区域的绿色覆盖度间的相关性和标准差，以此来表达玉米群体整齐度。主要用途为通过数码设备获取玉米群体数字图像，根据说明书中的原理及算法，利用计算机编程实现对获取的数字图像进行分析运算得到图像中玉米群体的整齐度。或者将数码设备与固化后的图像处理及整齐度分析软件整合制作成便携式玉米群体整齐度分析仪。文档编号G01B11/00GK102113442SQ20091026616公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日专利技术者李少昆, 王克如 申请人:李少昆, 王克如 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．利用数字图像技术分析玉米群体整齐度的方法包括数字图像获取与图像分析处理（１）。该方法的特征在于图像处理中的绿色覆盖度提取（２）及其分析（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王克如，李少昆，
申请(专利权)人：王克如，李少昆，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]