当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

基于稀疏表示算法的高通量玉米果穗粒型识别系统

发布时间:2018-04-18 18:26

  本文选题:识别 + 机器视觉 ; 参考:《农业工程学报》2017年S1期


【摘要】:玉米籽粒粒型是评估玉米产量和品质的重要表型参数之一,为了提高籽粒粒型的识别率,同时满足高通量以及无损测量的要求,该文以果穗整体为研究对象,基于稀疏表示的方法构建了高通量玉米果穗籽粒粒型识别系统(果穗未脱粒)。以掉落抓拍法硬件采集平台采集3种不同粒型(硬粒型、马齿型、半马齿型)的玉米穗图像,首先使用帧差法获取果穗轮廓,再通过G通道分离、OTSU算法(最大类间方差法)得到籽粒轮廓信息,提取籽粒部分颜色、形状、纹理特征作为分类依据,每种粒型取200粒作为训练样本构成稀疏表示算法的判别字典,对每一个测试样本计算稀疏表示系数,根据最小重构误差判定籽粒粒型类别。结果表明,该方法不需要传统的果穗脱粒再进行籽粒类型统计,识别正确率达到94.8%,测量速度达到28穗/min,大大提高了玉米粒型统计的效率。
[Abstract]:Grain type is one of the important phenotypic parameters to evaluate the yield and quality of maize. In order to improve the recognition rate of grain type and meet the requirement of high throughput and nondestructive measurement, the whole ear of corn was studied in this paper.Based on sparse representation, a kernel type recognition system for high throughput corn ears was constructed.Three kinds of corn ear images of different grain types (hard grain type, horse tooth type, half horse tooth type) were collected on the hardware acquisition platform of drop capture method. Firstly, the contour of ear was obtained by frame difference method.Then the kernel contour information is obtained by G channel separation algorithm (maximum inter-class variance method), and some color, shape and texture features of grain are extracted as the basis of classification.Each grain type takes 200 grains as the training sample to form the discriminant dictionary of sparse representation algorithm. The sparse representation coefficient is calculated for each test sample and the grain type category is determined according to the minimum reconstruction error.The results showed that the method did not need the traditional kernel threshing and grain type statistics, and the recognition accuracy was 94.8 and the measuring speed was 28 panicles / min, which greatly improved the efficiency of corn kernel type statistics.
【作者单位】: 中国农业大学信息与电气工程学院;农业部农业信息获取技术重点实验室;
【基金】:中国农业大学基本科研业务费专项,公益性行业(农业)科研专项“作物育种材料农艺性状信息高通量获取与辅助筛分技术”(No.201203026)
【分类号】:S513;TP391.41

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 周金辉;马钦;朱德海;郭浩;王越;张晓东;李绍明;刘哲;;基于机器视觉的玉米果穗产量组分性状测量方法[J];农业工程学报;2015年03期

2 白蔚;杨撒博雅;刘家瑛;郭宗明;;基于显著性稀疏表示的图像超分辨率算法[J];中国科技论文;2014年01期

3 向金海;杨申;樊恒;章英;翟瑞芳;彭辉;;基于稀疏表示的烤烟烟叶品质分级研究[J];农业机械学报;2013年11期

4 田元荣;许悦雷;田松;马时平;;基于稀疏表示模型的SAR图像目标检测算法[J];中国科技论文;2013年10期

5 杨蜀秦;宁纪锋;何东健;;基于稀疏表示的大米品种识别[J];农业工程学报;2011年03期

6 周子立;张瑜;何勇;李晓丽;邵咏妮;;基于近红外光谱技术的大米品种快速鉴别方法[J];农业工程学报;2009年08期

7 钟昌松;徐利远;余桂蓉;杜文平;蒲志刚;李琳;;硬粒马齿爆裂型玉米遗传关系的SSR标记研究[J];分子植物育种;2006年06期

相关博士学位论文 前3条

1 丁军;基于稀疏理论的SAR图像目标识别研究[D];西安电子科技大学;2015年

2 柳杨;面向图像识别的稀疏模型研究[D];北京邮电大学;2015年

3 匡金骏;基于稀疏表示的图像分类与目标跟踪研究[D];重庆大学;2013年

相关硕士学位论文 前4条

1 丁然;基于随机森林大豆籽粒外观品质识别系统的设计与实现[D];东北农业大学;2015年

2 李慧艳;基于多尺度和多层稀疏表示的SAR地物分类[D];西安电子科技大学;2014年

3 刘颖;玉米籽粒粒型及产量相关性状的QTL定位和遗传分析[D];华中农业大学;2013年

4 闫永帅;基于稀疏表示的高光谱遥感图像分类[D];电子科技大学;2013年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 吕少中;杜文亮;陈伟;刘广硕;张丽杰;;基于PCA和神经网络的荞麦剥壳混合物识别[J];农机化研究;2018年01期

2 高宇;高军萍;李寒;郑文刚;张婉明;;植物表型监测技术研究进展及发展对策[J];江苏农业科学;2017年11期

3 王康;梁秀英;曾优;杨万能;;玉米籽粒大小特征检测方法研究[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2017年03期

4 钱丽丽;冷候喜;张爱武;宋雪健;曹冬梅;汤华成;张东杰;;基于Fisher判别法对黑龙江大米产地溯源[J];食品与发酵工业;2017年05期

5 贺付亮;郭永彩;高潮;陈静;;基于视觉显著性和脉冲耦合神经网络的成熟桑葚图像分割[J];农业工程学报;2017年06期

6 宋朝鹏;路晓崇;裴晓东;谭方利;李生栋;蒋博文;魏硕;宫长荣;;烘烤过程中烘烤环境对烤烟外观特征的影响[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2017年04期

7 马钦;王越;郭浩;朱德海;刘哲;张晓东;李绍明;;基于稀疏表示算法的高通量玉米果穗粒型识别系统[J];农业工程学报;2017年S1期

8 王洪稷;罗小林;宋鹏;王成;陈泉;张晗;;玉米自动考种流水线控制系统设计——基于MCGS嵌入式组态软件[J];农机化研究;2017年02期

9 石礼娟;卢军;;基于随机森林的玉米发育程度自动测量方法[J];农业机械学报;2017年01期

10 袁杰;杜建军;郭新宇;;基于可见光图像的玉米植株表型检测研究进展[J];中国农业科技导报;2016年06期

相关博士学位论文 前3条

1 韩静;基于仿生视觉模型和复杂信息学习的多光谱夜视目标识别技术[D];南京理工大学;2014年

2 穆治亚;红外多目标实时跟踪方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

3 张辰;井下环境中运动目标检测与跟踪研究[D];中国矿业大学;2014年

相关硕士学位论文 前5条

1 解冰谦;基于机载LiDAR数据的电力走廊信息提取技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 王立伟;玉米粒长主效QTL qKL9的精细定位[D];华中农业大学;2015年

3 尹增奇;玉米籽粒构型和叶片锌铁铜锰含量的QTL定位及相关分析[D];河北农业大学;2015年

4 孙传龙;两个粒型差异玉米自交系籽粒转录组研究[D];华中农业大学;2014年

5 陈梁;字典学习算法及其在高光谱图像分类中的应用研究[D];南京师范大学;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李静;申庆超;宋俊乔;贾海涛;;基于机器视觉的玉米穗行数自动检测算法设计[J];电子产品世界;2014年06期

2 刘长青;陈兵旗;;基于机器视觉的玉米果穗参数的图像测量方法[J];农业工程学报;2014年06期

3 段熊春;周金辉;王思嘉;;面向玉米果穗考种测量的图像标定方法[J];农机化研究;2014年01期

4 王海燕;张瑜慧;;基于机器视觉的颗粒识别计数[J];长春工程学院学报(自然科学版);2013年04期

5 王传宇;郭新宇;吴升;肖伯祥;杜建军;;采用全景技术的机器视觉测量玉米果穗考种指标[J];农业工程学报;2013年24期

6 柳冠伊;杨小红;白明;魏文军;张绍英;李海涛;;基于线阵扫描图像的玉米果穗性状检测技术[J];农业机械学报;2013年11期

7 吴建伟;郭新宇;王传宇;吴升;李永祥;杨宝祝;;玉米育种自动考种仪[J];中国种业;2013年09期

8 刘师多;牛康;师清翔;王升升;袁琦堡;张奎;;玉米果穗螺旋摩擦输送装置的输送性能试验[J];农业工程学报;2013年12期

9 王燕霞;张弓;;一种改进的用于稀疏表示的正交匹配追踪算法[J];信息与电子工程;2012年05期

10 马钦;江景涛;朱德海;李绍明;梅树立;吕永春;;基于图像处理的玉米果穗三维几何特征快速测量(英文)[J];农业工程学报;2012年S2期

相关博士学位论文 前10条

1 李彦兵;基于微多普勒效应的运动车辆目标分类研究[D];西安电子科技大学;2013年

2 尹奎英;SAR图像处理及地面目标识别技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

3 胡利平;合成孔径雷达图像目标识别技术研究[D];西安电子科技大学;2009年

4 李强;单脉冲雷达目标三维成像与识别研究[D];西安电子科技大学;2007年

5 李海艳;极化SAR图像海面船只监测方法研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年

6 杜兰;雷达高分辨距离像目标识别方法研究[D];西安电子科技大学;2007年

7 高贵;SAR图像目标ROI自动获取技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

8 黄玉琴;基于SAR图像的城市形态时空变化的研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年

9 贾承丽;SAR图像道路和机场提取方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

10 傅斌;SAR浅海水下地形探测[D];中国海洋大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩亮;基于随机森林的行人检测算法研究[D];北方工业大学;2014年

2 韩雨;温室环境监控系统上位机的设计与实现[D];东北农业大学;2014年

3 文茜;大功率盘形激光焊金属蒸汽和飞溅图像特征识别[D];广东工业大学;2013年

4 赵显;基于随机森林的手势检测与识别系统的研究[D];湘潭大学;2012年

5 陆明洋;玉米产量及产量相关性状的功能染色体区段分析[D];河南农业大学;2012年

6 范丽彦;基于随机观测向量与混合因子分析的SAR图像目标识别[D];西安电子科技大学;2012年

7 孙书进;基于MRF模型和统计建模的SAR图像地物分类方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

8 汤彬;玉米苗期耐渍动态QTL定位及目标QTL近等基因系构建[D];华中农业大学;2011年

9 谢U,

本文编号:1769529


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1769529.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ac613***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com