水稻叶片颜色原位图像比色检测方法、设备及介质技术

本发明专利技术公开一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法、设备及介质，在一具体实施方式中，该方法包括：采集原位拍摄的多个水稻叶片和绿色比色卡的彩色图像；对采集的彩色图像进行通道解算，以获得每个水稻叶片的红色、绿色和蓝色三个通道值；计算每个水稻叶片的绿色通道值与比色卡的绿色通道值的差值；根据所述差值，对水稻的绿颜色的深浅变化进行量化评定。该实施方式可以克服田间原位叶片颜色拍照受环境光变化的影响，量化检测水稻叶片颜色。量化检测水稻叶片颜色。量化检测水稻叶片颜色。

【技术实现步骤摘要】
水稻叶片颜色原位图像比色检测方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，更具体地，涉及一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]水稻叶片颜色可用于诊断水稻植株营养状况，作为施肥用量以及采取相应的调控措施的依据。当水稻叶片颜色深绿(俗称“黑”)时，表明植株氮素充足，体内氮代谢旺盛，蛋白质合成多，各器官生长迅速，同化物积累差；当水稻叶片颜色浅绿(俗称“黄”)时，表明植株氮素不足，体内碳代谢旺盛，此时，蛋白质合成减弱，但同化物积累增多，各器官健壮挺实，并为后期产量形成奠定基础。
[0003]水稻叶片颜色的变化，为水稻栽培上采取各种调控措施提供了依据。调控水稻叶的颜色变化要求：在分蘖(nie四声)盛期，如果不出现第一次黑，说明分蘖生长慢，分蘖少，将来穗数不会多或晚生分蘖多。但是，如果此时期叶色过分黑，就说明前期旺长，封行早，中期易发生病虫害，产量不会高。在孕穗前如果不出现第二次黑，茎杆长不粗，叶片长不厚，植株内部积蓄养分少，就会影响幼穗发育，以后长不出大穗。分蘖末期(穗分化开始时)此时叶色如果不落黄，则分蘖太多(主要是晚生分蘖)，叶片长的长而软，茎杆也软，这种苗前期好看，后期容易病虫害多，穗小，容易倒伏。在抽穗前不久，此时不落黄，容易贪青晚熟，顶叶长、茎杆软、出穗不齐，也易倒伏，青米、秕(bi三声)粒多。
[0004]水稻生长的促控要根据叶色的黑、黄变化规律进行控水施肥。具体来说，就是要结合灌水施好蘖肥、穗肥和粒肥，以促进营养生长和生殖生长。适时晾田，或干湿交替，以增强根系活力，求得水稻株型和生理作用的改善，防止倒伏和病虫害。
[0005]水可以调节肥力。肥料施得多，水稻容易旺长，实行浅湿灌溉，结合放露晾田，就能起到蹲苗稳长的作用。如果稻田长期淹水，土壤缺氧，以致还原性物质积累，将使稻根发黑，不能吸肥。经过浅水、晾田、晒田，土壤通气，水稻长出白根，就可以吸收营养。
[0006]叶色是反映水稻生长、代谢和营养状况的指标。水稻生长发育过程中叶色会发生阶段性的颜色变化，水稻叶色变化的时期与次数与品种类型、生态条件有关系。传统上通过人工观测，依赖主观判定，缺少量化指标，不利于精细化管控水、肥，不利于稳产和高产。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法、设备及介质。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0009]本专利技术第一方面提供一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法，该方法包括：
[0010]采集原位拍摄的多个水稻叶片和绿色比色卡的彩色图像；
[0011]对采集的彩色图像进行通道解算，以获得每个水稻叶片的红色、绿色和蓝色三个通道值；
[0012]计算每个水稻叶片的绿色通道值与比色卡的绿色通道值的差值；
[0013]根据所述差值，对水稻的绿颜色的深浅变化进行量化评定。
[0014]在一个具体示例中，所述原位拍摄为采用俯视角进行拍摄，将摄像机放置在水稻上方，拍摄画面能拍摄到多穴水稻，且绿色比色卡的位置置于多穴水稻的中间。
[0015]在一个具体示例中，所述绿色比色卡的颜色根据叶色级的等级制作。
[0016]在一个具体示例中，所述叶色级分为五个等级，具体为：
[0017]采集N组包括深绿到浅绿的水稻彩色图像，分别计算其绿色通道值，获得最大绿色通道值C1和最小绿色通道值C2，其中，N>30；
[0018]把C1
‑
C2分为五段，根据每段内的数值，计算每段内的平均值，获得最大平均值Cp1和最小平均值Cp2；
[0019]将Cp1
‑
Cp2平均分成五段，按数值从小到大建立五个等级。
[0020]在一个具体示例中，以叶色级的三级的平均值，作为制作绿色比色卡的颜色。
[0021]本专利技术第二方面提供一种计算机设备，包括处理器及存储在存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0022]本专利技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]本专利技术提供了一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法，通过采集原位拍摄的多个水稻叶片和绿色比色卡的彩色图像；对采集的彩色图像进行通道解算，以获得每个水稻叶片的红色、绿色和蓝色三个通道值；计算每个水稻叶片的绿色通道值与比色卡的绿色通道值的差值；根据所述差值，对水稻的绿颜色的深浅变化进行量化评定，该方法可以克服田间原位叶片颜色拍照受环境光变化的影响，量化检测水稻叶片颜色。
附图说明
[0025]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0026]图1示出本专利技术实施例提供的水稻叶片颜色原位图像比色检测方法的流程图。
[0027]图2示出本专利技术实施例原位拍摄时的相机、水稻和比色卡的放置位置示意图。
[0028]图3示出本专利技术实施例拍摄范围示意图。
[0029]图4示出本专利技术实施例的彩色相机滤光层示意图。
[0030]图5示出彩色图像通道示意图。
[0031]图6示出本专利技术的另一个实施例的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0032]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0033]本专利技术实施例提供一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法，该方法包括：
[0034]S10、采集原位拍摄的多个水稻叶片和绿色比色卡的彩色图像。
[0035]在一个具体示例中，所述原位拍摄为采用俯视角进行拍摄，如图2所示，将摄像机
放置在水稻上方，绿色比色卡放置在田间水稻中，拍摄画面能拍摄到多穴水稻，且绿色比色卡的位置置于田间的多穴水稻的中间，拍摄画面如图3所示，绿色比色卡放置在12穴水稻中间。
[0036]S20、对采集的彩色图像进行通道解算，以获得每个水稻叶片的红色、绿色和蓝色三个通道值。
[0037]在一个具体示例中，使用彩色相机进行原位拍摄，彩色相机选用CCD相机或CMOS相机，其图像传感器前面，设置有一个滤光层，上面布满了滤光点，与下层的像素点逐一对应，彩色相机滤光层如图4所示，每个感光单元就是一个像素，它前面的遮光片点只能允许通过红、绿、蓝之中的一种颜色，彩色图像每个像素的颜色都是采用红、绿、蓝进行计算算出来的。
[0038]对采集的彩色图像进行通道解算，可获得红、绿、蓝三个通道值，如图5所示。选择绿色通道值，作为水稻颜色特征值。
[0039]S30、计算每个水稻叶片的绿色通道值与比色卡的绿色通道值的差值。
[0040]S40、根据所述差值，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻叶片颜色原位图像比色检测方法，其特征在于，该方法包括：采集原位拍摄的多个水稻叶片和绿色比色卡的彩色图像；对采集的彩色图像进行通道解算，以获得每个水稻叶片的红色、绿色和蓝色三个通道值；计算每个水稻叶片的绿色通道值与比色卡的绿色通道值的差值；根据所述差值，对水稻的绿颜色的深浅变化进行量化评定。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述原位拍摄为采用俯视角进行拍摄，将摄像机放置在水稻上方，拍摄画面能拍摄到多穴水稻，且绿色比色卡的位置置于多穴水稻的中间。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述绿色比色卡的颜色根据叶色级的等级制作。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述叶色级分为五个等级，具体为：采集N组包括深绿到浅绿的水稻彩色图像，分别计算其绿色通道值，获得最大绿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚菲，陈凤东，李振宇，孟庆民，孙亚星，计海丽，
申请(专利权)人：北京瀚景锦河科技有限公司，
类型：发明
国别省市：