基于玉米冠層原位監(jiān)測(cè)的全生育期葉色建模及其應(yīng)用
本文選題:圖像分割 + 圖像分析。 參考:《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2017年16期
【摘要】:針對(duì)田間玉米冠層葉色變化難以定量描述問(wèn)題,該文利用田間原位冠層監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在攝像機(jī)自動(dòng)曝光模式下連續(xù)采集多個(gè)玉米品種的冠層圖像,揭示了復(fù)雜天氣條件對(duì)圖像和玉米冠層顏色的影響。利用概率密度統(tǒng)計(jì)分析方法分別計(jì)算玉米6個(gè)關(guān)鍵生育期的冠層亮度-色度分布,并針對(duì)冠層色度具有明確變化趨勢(shì)且分離度較高的冠層亮度區(qū)間,建立了全生育期玉米冠層葉色模型。進(jìn)而,基于該模型建立了適合不同玉米生育期的冠層圖像自動(dòng)分割方法,將玉米全生育期的冠層圖像分割精度提升到82.6%,并揭示了不同品種玉米在葉片發(fā)育過(guò)程中冠層葉色與葉齡的相關(guān)性,利用登海605和農(nóng)大108的冠層葉色預(yù)測(cè)出的生育期葉齡均方根誤差RMSE(root mean squared error,RMSE)分別為1.14和1.41葉。試驗(yàn)結(jié)果表明,該文建立的玉米冠層葉色模型能夠較好描述玉米關(guān)鍵生育期的冠層葉色變化規(guī)律,對(duì)玉米冠層圖像分割、生育期估計(jì)、玉米品種表型鑒定具有重要意義。
[Abstract]:In view of the problem that the change of leaf color of maize canopy is difficult to describe in the field, this paper uses the field in situ canopy monitoring system to collect the canopy images of Several Maize Varieties under the camera automatic exposure model, and reveals the influence of complex weather conditions on the color of the corn and the corn canopy. The statistical analysis method of probability density is used to calculate the color of corn. The canopy brightness - chromaticity distribution of the 6 key growth stages of maize, and a canopy leaf color model for the whole growth period was set up for the canopy brightness interval of the whole growth period aiming at the clear variation trend of the canopy chromaticity and higher canopy brightness interval. The segmentation accuracy of the canopy image was raised to 82.6%, and the correlation between leaf color and leaf age of different varieties of Maize during leaf development was revealed. The mean square root error RMSE (root mean squared error, RMSE) predicted by the canopy leaf color of the 605 and Nongda 108 was 1.14 and 1.41 respectively. The model of maize canopy leaf color can better describe the variation of canopy leaf color of the key growth period of maize. It is of great significance to the image segmentation of maize canopy and the estimation of the growth period.
【作者單位】: 北京市農(nóng)林科學(xué)院北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心;數(shù)字植物北京重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;首都師范大學(xué)信息工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0300605-01) 國(guó)家自然科學(xué)基金(31671577,31501226) 北京市農(nóng)林科學(xué)院數(shù)字植物科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(JNKYT201604)
【分類號(hào)】:S513;TP391.41
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