基于茎基部分区边缘拟合的稻株定位方法

• 作者: 区颖刚 崔宏伟 蒋郁 郑文汉 马旭 齐龙
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 机械除草 株间除草 定位 茎基部
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 23-31,49
• 页数: 10页
• 分类号: S224.1+5|TP391.4
• 字数: 7781字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2017.06.003

摘要

准确地定位稻株是水稻株间除草机械作业的前提,提出了侧位俯拍的图像采集方式获取稻株茎基部图像,采用茎基部分区边缘拟合的方法定位稻株,解决了除草期内水稻冠层接连引起的定位不准确问题.首先分析稻株生长形态,探究侧位俯拍稻株茎基部的相机安装参数设定,以及影响成像质量的相关因素,提出了遮光条件下采集图像的方法,构建了具有遮光功能的图像采集系统;其次采用2G-R-B彩色图像灰度化、自动阈值、形态学操作等方法处理并分割稻株图像,检测茎基部边缘并分析其形态特征,并提出了分区边缘拟合定位方法:划分拟合区间为3个子区间,在子区间内进行边缘拟合,以拟合边缘线段中点坐标均值作为子区间茎基部中点,根据中点拟合茎基部中线,以中线中点作为定位的茎基部中心.最后进行了基于茎基部与冠层的稻株定位精度田间对比试验,结果显示:插秧后10 ～20 d内,基于茎基部的稻株定位误差均在7.0 mm以下,其中10d、15 d、20 d时的定位误差分别为6.9 mm/6.8 mm、5.9 mm/5.8 mm、6.3 mm/6.5 mm(有水条件/无水条件);基于冠层的稻株定位误差在8.0mm以上,其中插秧20 d后,定位误差超过15 mm以上.试验结果表明,所提出的基于茎基部分区边缘拟合的稻株定位方法,定位精度高,除草适用期长,可满足株间机械除草过程中对稻株精准定位的技术要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	齐龙	华南农业大学工程学院	47	601	16.0	22.0
3	马旭	华南农业大学工程学院	111	1545	22.0	34.0
5	区颖刚	华南农业大学工程学院	122	2071	25.0	40.0
6	蒋郁	华南农业大学工程学院	14	111	7.0	10.0
10	崔宏伟	华南农业大学工程学院	2	12	2.0	2.0
15	郑文汉	华南农业大学工程学院	4	14	2.0	3.0