一种快速估算油菜角果表面积的新方法技术

本发明专利技术公开了一种快速估算油菜角果表面积的新方法，涉及测量方法、图像处理、数值计算等技术领域。包括图像获取、图像处理、表面积估算等步骤。本发明专利技术通过拍照的方式批量获取油菜角果图像，基于图像分割算法提取油菜角果单果图像，基于斜圆柱表面积计算方法计算油菜角果表面积，并利用三维扫描获取的油菜角果表面积对本发明专利技术估算的油菜角果表面积进行修正。比较分析表明本发明专利技术估算和修正后油菜角果表面积与三维扫描的油菜角果表面积有非常显著线性相关性。本发明专利技术估算油菜角果表面积通量高、精度高、成本低，可用于油菜角果性状的比较分析。

A new method for rapid estimation of the surface area of rape pod

【技术实现步骤摘要】
一种快速估算油菜角果表面积的新方法
本专利技术涉及一种快速估算油菜角果表面积的新方法，涉及测量方法、图像处理、数值计算等

技术介绍
油菜不同于其它作物，主要光合器官除叶片外还有角果、茎等。油菜终花后，随着角果的进一步生长，叶面积急剧下降，角果表面积不断增长，叶片的功能逐渐被角果取代，角果作为光合产物的“库”，同时发挥着主要“源”的作用。角果皮作为重要的光合器官，它有以下几个特点：①角果表面积大，处于植株的冠层，在果轴上呈螺旋形排列，容易接收阳光；②光合效率与叶片相当或超过叶片；③角果距离种子最近，光合产物供应籽粒极为方便。有研究指出，角果是油菜生育后期主要的光合器官，油菜籽粒中有70-80％的同化物是由角果提供的，油菜角果生长状况对籽粒产量和品质的形成产生重要影响。研究油菜角果，角果表面积是一个非常重要的指标，它在某种程度上可反映光合作用效能的大小，一般认为角果表面积较大的植株在光合作用效能上占有优势。由于油菜角果外形呈不规则链珠状，不同部位的粗细不同,对角果表面积的测量有一定难度。目前研究油菜角果表面积的方法主要有克拉克公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速估算油菜角果表面积的新方法，其特征在于该方法包括步骤：/nS1.图像获取，将油菜角果批量放置在黑色拍照背景布上，使用高清摄像头拍摄照片；/nS2.图像处理，对油菜角果照片进行二值化图像处理，图像去噪处理，分离背景和角果，进行图像分割，并从批量角果里提取每个角果像素点集合坐标和边界像素点集合坐标；/nS3.表面积估算，分别估算每个角果的表面积；单个角果的表面积的估算步骤如下：/nS3-1使用直线方程拟合角果像素点集合坐标；/nS3-2角果坐标旋转，根据S3-1拟合的直线倾斜角，旋转角果像素点集合坐标和边界像素点集合坐标，使得角果像素点集合新坐标的拟合直线与水平直线平行，得到角果像素点...

【技术特征摘要】
1.一种快速估算油菜角果表面积的新方法，其特征在于该方法包括步骤：
S1.图像获取，将油菜角果批量放置在黑色拍照背景布上，使用高清摄像头拍摄照片；
S2.图像处理，对油菜角果照片进行二值化图像处理，图像去噪处理，分离背景和角果，进行图像分割，并从批量角果里提取每个角果像素点集合坐标和边界像素点集合坐标；
S3.表面积估算，分别估算每个角果的表面积；单个角果的表面积的估算步骤如下：
S3-1使用直线方程拟合角果像素点集合坐标；
S3-2角果坐标旋转，根据S3-1拟合的直线倾斜角，旋转角果像素点集合坐标和边界像素点集合坐标，使得角果像素点集合新坐标的拟合直线与水平直线平行，得到角果像素点集合新坐标和边界像素点集合新坐标；
S3-3拟合角果边界曲线(elu(x),eld(x))，使用高次函数拟合S3-2旋转得到的角果边界像素点集合坐标得到两条近似的角果边界曲线(elu(x),eld(x)，x∈[a,b]),其中a,b为x的取值范围；
S3-4计算角果中心曲线(cl(x))，根据S3-3拟合的两条角果边界曲线，计算角果中心曲线；
S3-5计算角果横截面半径曲线(rl(x))，根据S3-3拟合的两条角果边界曲线，计算角果半径曲线；
S3-6估算角果表面积(s)，根据S3-4的角果中心曲线和S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绪孟，邓莹萍，王小卉，李方一，官春云，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43