稻麦长势数字图像分析系统的研发

发布时间：2021-07-12 06:17

　　稻麦是世界主要粮食作物,快速精准地获取稻麦长势信息对于管理者做出生产指导、病虫害预防和施肥调控等决策极其重要。株高、覆盖度、叶片叶绿素相对含量、叶面积指数是稻麦基本的长势指标,长期以来主要依靠人工经验观察、手工测量获取,这种方法简单易行,但主观性强;室内化学定量分析,需要破坏性取样,时效性较差;近年来,新兴的光谱检测技术,因其测量方法便捷、高效无损,逐渐成为支持地物识别的一项关键性技术,但仍然面对着测量费用昂贵的问题,不利于推广。随着图像传感器和高速处理器的飞跃发展与普及,数字图像处理技术逐渐渗入到农业信息获取领域中,主要用于作物产量预测,病虫害检测,杂草识别,营养监测,农作物质量检测,作物形态测量等方面。本研究采用数字图像处理技术研发了稻麦长势数字图像分析系统,该系统可以实现稻麦图像采集、处理、特征提取以及农学参数解译等功能,可检测稻麦的株高、覆盖度、叶片叶绿素相对含量、叶面积指数状况。主要研究内容及成果如下:1.稻麦长势数字图像采集与处理;根据应用需求选择CMOS图像采集模块,同时对比分析现行通信方式和智能终端设备性能,集成稻麦长势数字图像获取CMOS-以太网-PC平台硬件模块,可... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－３小麦小区图??Ｆｉｇ．２－３?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｗｈｅａｔ?ｆｉｅｌｄ??

Ｎ２＝２７０ｋｇ／ｈａ；行距为２５ｃｍ、４０ｃｍ；氮肥基追比＝５：５，基肥于播种前整地时施入，??追肥于拔节前期施入；另配施磷肥：Ｐ２Ｏ５?１２０ｋｇ／ｈａ，钾肥：ｋ２０?１３５ｋｇ／ｈａ，作为基肥??一次性施入。小麦田如图２－３所示：??图２－３小麦小区图??Ｆｉｇ．２－３?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｗｈｅａｔ?ｆｉｅｌｄ??４数据获取与分析??４．１农学参数获取??稻麦试验的主要时期为分蘖期、拔节期、孕穗期，在各个试验时期分别测定株??高、覆盖度、叶片叶绿素相对含量、叶面积指数。??在农业科研工作中需要借助作物的形态特征来研究其生长状态、病虫草害等重??要信息。株高通过茎秆干物质积累和贮藏能力以及抗倒能力直接影响产量，而这些??是由节间的粗度和充实度来决定的。通俗来讲，植株的高度能够影响作物的光能利??用率，植株过矮会造成干物质积累量不足，适宜的株高可以塯加叶片的受光面积，??９??

后在选择菜单中选择色彩范围选项，下一步通过人工交互的方法，点击选取图像中??的稻麦部分，在信息栏就可以读取图像的所有像素数以及稻麦的像素数，进行比值??即可得到覆盖度。操作界面如图２－４所示：??麵??图２－４?Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ界面图??Ｆｉｇ．２－４?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｏｆ?Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ??叶绿素作为作物生长的重要色素，其职能是把光能转化为化学能。叶绿素浓度??的高低，直接反映了作物进行光合作用的能力的强弱，是评价作物生长营养状况的??重要指标。叶片叶绿素相对含量的测定：稻麦群体叶绿素含量的测定采用的是日本??开发生产的便携式叶绿素计ＳＰＡＤ－５０２ＰＬＵＳ，如图２－５所示：??１０??


本文编号：3279382