基于手机照片的滴灌玉米光响应特征与穗形态监测

发布时间：2020-05-17 04:26

【摘要】：利用手机相机监测作物长势比单反相机更具便携性和推广价值。本研究通过手机相机获取 6 个施氮水平(o、90、180、270、360、450kg/hm2,分别记为 N0、N1、N2、N3、N4、N5)玉米(天赐19)关键生育时期冠层图像并同步测定农学参数。提取并筛选图像参数,建立并检验基于图像参数的玉米光响应参数与穗形态参数反演模型,为该区滴灌玉米精准栽培提供参考。主要结论如下:(1)基于生育进程出苗后天数和有效积温的玉米图像RGB模型动态分析。二者与红光值(R)拟合度最好,符合有理函数y=(b+cx)/(a+x)关系,R2≥0.866,与绿光值(G)和蓝光值(B)符合对数函数y=a-bln(x+c)关系R2分别≥0.692和0.734。(2)筛选玉米大喇叭口期最优光响应曲线模型。4种模型对N3、N4、N5光响应曲线拟合精度均高于NO、N1、N2,修正模型克服了其他3模型无法拟合光抑制现象,拟合度高(R2≥0.996,RMSE=0.84μmol·m-2·s-1,MAE=0.682),可作为该区玉米最优光响应曲线模型。(3)基于手机照片的玉米光响应特征参数反演模型。图像参数与光响应参数相关系数由大到小依次为CC-b-g-r-ExG,均达到显著并大于0.540,建立并检验了基于CC的玉米光响应参数模型,各参数建模和验证集 R20.830,RMSE5.989μmol·m-2·s-1,nRMSE10.000%。(4)基于手机照片的玉米穗形态参数反演模型。各处理穗形态参数随灌浆进程呈S曲线规律,在N4下达到最大。CC与果穗形态参数相关性最好,相关系数大于0.610。建立并检验了基于CC的穗形态模型,各参数建模和验证集R20.506,RMSE83.964ml,nRMSE34.925%。研究表明利用手机相机可初步实现对玉米光响应参数与穗形态参数的监测。
【图文】：

技术路线图,玉米果穗,手机,玉米

硕士学位论文逦第一于手机照片的滴灌玉米果穗形态监测逡逑探讨滴灌玉米果穗形态参数与手机图像ＲＧＢ模型参数间的相关性，找出数，建立并检验基于手机照片的玉米果穗形态模型。逡逑术路线逡逑研宄以不同施氮量下滴灌玉米为研宄对象，应用手机相机获取玉米关键生育同步测定果穗形态发育动态，和光响应曲线，开展基于冠层图像参数的玉穗形态参数监测研究。逡逑技术路线图如图１－１所示。逡逑

数据获取,云台,手机

夏大学硕士学位论文逦第二章材料与方机相机（ｉｐｈｏｎｅ，１２００万像素）获取玉米冠层图像。采用自主设计的便携式图像采集，主要由大疆灵眸（Ｏｓｍｏ邋Ｍｏｂｉｌｅ）防抖手持云台手机稳定器、碳素纤维伸缩杆、固定、蓝牙遥控器组成（图２－ｌｂ），伸缩范围０．６邋ｍ￣３邋ｍ，能自由调节伸缩杆角度来获取冠像。拍摄时，将手机固定于云台手机稳定器，点击云台开机键，使用手机ＤＩＧ邋ＧＯ邋４软过蓝牙连接手机和云台。进入拍照界面，使用云台位置遥感键调整手机与玉米冠层垂直摄，，点击云台模式（Ｍ）键将云台Ｙ轴（垂直设定）锁定，指示灯由绿变黄，可保证恒定垂直于玉米冠层＝将相机镜头距离玉米冠层约ｌ．0ｍ，同时将相机调至Ａｕｔｏ模式，动曝光控制色彩平衡。图像以ＪＰＧ格式存储，分辨率为３０２４像素ｘ邋４０３２像素，试验均图ｌｂ设备获取的冠层图像。逡逑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;S513

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