基于分水岭和统计矩的大豆籽粒形态参数测量方法

• 作者: 丁琦 卢伟 徐伟 李蒙 王玲 王秀成 盖钧镒 邢光南
• 来源期刊: 大豆科学
• 关键词: 大豆籽粒图像 分水岭 计数 形态测量 软件开发
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 分析加工
• 页码范围: 960-967
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11861/j.issn.1000-9841.2019.06.0960

摘要

为促进大豆考种及育种工作的高效进行,本研究设计一种大豆籽粒计数和面积、周长、粒长、粒宽等形态参数的测量软件.使用高拍仪采集大豆籽粒和标定板彩色图像,基于“Otsu”阈值法去除图像背景,获得大豆籽粒二值图像,基于分水岭变换法分割二值图中的粘连大豆籽粒,获取了一系列单粒、多粒大豆连通域,对极少数多粒连通域进行籽粒计数校正,实现了大豆籽粒的计数;使用单粒连通域的白色像素点总和来计算大豆籽粒面积,基于freeman链码算法的校正公式计算大豆籽粒周长,使用二阶统计矩求取大豆籽粒的主轴方向并将大豆扭到水平方向,继而计算大豆边界点横、纵坐标的极差来获取粒长与粒宽.用3份不同尺寸的大豆材料来验证本软件的精确性,试验结果表明,大豆籽粒计数准确率可达100％,软件测量与人工测量大豆籽粒的平均粒长和平均粒宽的误差普遍为0.01 ～0.04 cm,相对误差为3.8％ ～9.7％,平均相对误差为5.6％.该软件及相应的图像采集装置可以有效地满足农业科学研究工作的准确性要求,同时具有成本低廉,工作效率高的特点.