一种端到端的植物根系特征自动分割系统技术方案

本发明专利技术公开了一种端到端的植物根系特征自动分割系统，包括扫描相机、USB连接线、树莓派、HDMI连接线、显示屏。使用扫描相机对栽培容器内的植物根系进行采集图像，栽培容器的旁边放置一台扫描相机，扫描相机通过USB连接线连接到树莓派的USB接口处。将迭代训练完成的深度学习语义分割算法烧录到树莓派中。扫描相机通过基于时序节点的根系图像采集，将植物不同生长周期的根系图像传入树莓派中进行像素分割，在树莓派的HDMI接口处连接一个显示屏，直接将分割结果输出到显示屏上显示并进行存储。本发明专利技术提供的植物根系特征自动分割系统，结构简单，易于实现，与传统根系分割方法相比，该系统在保证分割精度的前提下能获取更大面积的根系直观图像，并实现端到端的植物根图像分割。

【技术实现步骤摘要】
一种端到端的植物根系特征自动分割系统
本专利技术涉及根系形态领域，特别是涉及一种端到端的植物根系特征自动分割系统。
技术介绍
植物根系是固定植株、获取水分和营养物质的主要器官，作为连接植物体与土壤环境的枢纽,根系的发育状况直接关系着地上部分的形态建成。然而根系错综复杂，很多形态特征难以提取，传统的人工提取费时费力，而且容易对根部造成一定程度的破坏性。现有的图像分割技术是通过将图像输入传统的卷积神经网络中，通过卷积操作提取图像的特征图，再对提取到的特征图进行还原得到分割结果。但是，基于传统的卷积神经网络对图像进行分割得到的分割图像的精度、效率都不高。为了解决所述的问题，本专利技术提供了一种端到端的植物根系特征自动分割系统，采用扫描相机可实现快速、无损采集根系图像，将扫描好的根系图像通过语义分割模型分割出植物根系，该语义分割模型中引入了注意力机制，能够将更多的权重放在对根系的分割识别上，减少对土壤环境的信息提取，提高分割效率，实现端到端的植物根系特征自动分割技术，将为农业的快速发展提供更加强有力的数据支持和观测手段。r>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种端到端的植物根系特征自动分割系统，其特征在于，包括：扫描相机、USB连接线、树莓派、HDMI连接线、显示屏；在栽培容器的旁边放置一台所述扫描相机，用于对栽培容器内的植物根系进行扫描，以获得植物根系的图像数据；所述扫描相机通过所述USB连接线连接到所述树莓派的USB接口处；所述树莓派中提前烧录好写好的语义分割程序，对植物根系的形态分布图像进行分割处理；所述树莓派的HDMI接口用所述HDMI连接线与所述显示屏相连接，将分割完成的植物根系图像反馈到所述显示屏；所述显示屏来对分割完成的根系图像进行显示及存储，从而实现端到端的植物根系特征自动分割。/n

【技术特征摘要】
1.一种端到端的植物根系特征自动分割系统，其特征在于，包括：扫描相机、USB连接线、树莓派、HDMI连接线、显示屏；在栽培容器的旁边放置一台所述扫描相机，用于对栽培容器内的植物根系进行扫描，以获得植物根系的图像数据；所述扫描相机通过所述USB连接线连接到所述树莓派的USB接口处；所述树莓派中提前烧录好写好的语义分割程序，对植物根系的形态分布图像进行分割处理；所述树莓派的HDMI接口用所述HDMI连接线与所述显示屏相连接，将分割完成的植物根系图像反馈到所述显示屏；所述显示屏来对分割完成的根系图像进行显示及存储，从而实现端到端的植物根系特征自动分割。


2.根据权利要求1所述的一种端到端的植物根系特征自动分割系统，其特征在于，所述扫描相机每次扫描时依此扫描栽培容器长边所在的两个侧面，以采集植物根系的图像形成数据集。


3.根据权利要求1所述的一种端到端的植物根系特征自动分割系统，其特征在于，所述扫描相机采集得到的根系图像按8:2的比例划分为训...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连涛，王楠，邵利敏，康佳，申晨，佘丽萱，胡长增，冯栋栋，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北;13