一種水稻堊白測算裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種水稻堊白測算裝置，包括堊白觀測儀，所述堊白觀測儀內(nèi)設置有載物臺，并內(nèi)置有光源，載物臺的正上方設置有圖像獲取設備，所述圖像獲取設備與計算機連接，所述載物臺與圖像獲取設備之間設置有透光裝置。本實用新型利用計算機圖像方法計算水稻堊白，相比傳統(tǒng)的人工測量法省工省時，同時結(jié)實率計算的準確率不受人為因素的影響。本實用新型的裝置解決了利用圖像處理方法進行堊白評價中米粒粘連的問題，提高了堊白信息測量的準確率。
【專利說明】一種水稻堊白測算裝置

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于水稻結(jié)實率測量【技術(shù)領域】，特別是指一種快速智能水稻結(jié)實率測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]堊白是衡量稻米品質(zhì)的重要性狀之一，堊白大小、堊白粒率以及堊白度為稻米的重要品質(zhì)指標。堊白粒率是指稻米粒中有堊白米粒所占的比率，堊白大小指堊白籽粒中堊白的面積占整個籽粒面積的百分比，堊白度為堊白率與堊白大小的乘積。目前在農(nóng)業(yè)實驗中，堊白的測定大部分還在用稻米堊白觀測儀進行人工觀測，這種方法對堊白粒率的觀測還比較準確，但堊白大小的測定僅僅通過目測，測量結(jié)果誤差較大。人工觀測方法測定堊白不僅浪費大量人力而且準確率較低。
[0003]計算機視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應用已經(jīng)非常廣泛，在稻米外觀品質(zhì)測定方面也起到舉足輕重的作用。近年來一些學者提出了一些利用計算機視覺或者圖像處理技術(shù)測定稻米堊白的方法，如基于分形維數(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡以及基于逆向云的堊白檢測。這些方法大大提高了堊白檢測的效率，對于單個籽粒或者逐個分開的籽粒的識別準確度非常高。對于粘連米粒的處理，一些學者也提出利用如形態(tài)學腐蝕算法將籽粒分開后再進行堊白檢測。筆者實驗發(fā)現(xiàn)這種分割方法在分割粘連堊白米粒時不能面面俱到。
[0004]圖像處理過程中，粘連米粒能否準確分割是影響后期堊白檢測準確度的重要因素。一些學者提出了如形態(tài)學腐蝕操作、凹點匹配、基于邊緣鏈碼和分水嶺變換的方法對粘連目標進行分割。在處理粘連堊白稻米圖像時，形態(tài)學腐蝕操作對于粘連較少、粘連組合較簡單的情況非常適用，分割效率比較高，但對于粘連特殊情況的處理不盡人意。凹點匹配算法在分割粘連細胞上已經(jīng)有相關報道，該算法速度快，準確度高，但由于稻米籽粒與細胞形狀的差異性，以及稻米籽粒粘連的復雜性導致傳統(tǒng)的凹點匹配算法不能很好的分割粘連米粒。孫國祥等人提出基于邊緣鏈碼信息的重疊葉面分割算法，該方法通過逐層篩選分割拐點形成了對重疊頁面逐層分割的算法。筆者利用鏈碼信息進行粘連堊白米粒分割時，大部分情況取得了不錯的效果，還有一些特殊情況導致分割效果不理想。分水嶺變換對于目標粘連嚴重、重疊較多的情況分割效果不錯，但稻米中堊白的存在，分水嶺分割算法會造成過度分割。
[0005]水稻堊白的測量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實驗中所必須的工作，無論是對栽培方式的評價還是水稻品種的選育都離不開結(jié)實率的測量。傳統(tǒng)堊白測量方法需要投入大量人力和物力且準確率受到人為因素的影響，智能化的堊白測量裝置及方法不僅能夠解放勞動力并能夠提高堊白的測量精度。目前我國進行水稻研宄的農(nóng)業(yè)院校眾多，堊白的測量是他們工作的一部分，智能化的測量裝置將受到青睞。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種水稻堊白測算裝置，能夠利用較廉價的設備對水稻堊白進行快速測量。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種水稻堊白測算裝置，包括堊白觀測儀，所述堊白觀測儀內(nèi)設置有載物臺，并內(nèi)置有光源，載物臺的正上方設置有圖像獲取設備，所述圖像獲取設備與計算機連接，所述載物臺與圖像獲取設備之間設置有透光裝置。
[0009]所述堊白觀測儀為一個盒子，其底部為載物臺，頂部為透光裝置，并在頂部一側(cè)設置有進料口。
[0010]所述光源為設置在載物臺上的若干白熾燈管。
[0011]所述透光裝置為半透明玻璃板。
[0012]所述圖像獲取設備為相機或攝像頭。
[0013]所述圖像獲取設備設置在支架上。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型利用計算機圖像方法計算水稻堊白，相比傳統(tǒng)的人工測量法省工省時，同時結(jié)實率計算的準確率不受人為因素的影響。本實用新型的裝置解決了利用圖像處理方法進行堊白評價中米粒粘連的問題，提高了堊白信息測量的準確率。
[0015]在堊白的人工測定中，費工費事且準確度不高。前人的研宄結(jié)果表明利用計算視覺技術(shù)可以較好的解決作物籽粒的性狀評價若利用圖像處理技術(shù)進行測定，粘連米粒對測定精度的影響很大。傳統(tǒng)粘連物體分割方法中，形態(tài)學分水嶺的分割效果較好，但在堊白測量中，局部極值區(qū)域角度，會導致大量的過度分割。實驗中發(fā)現(xiàn)，若人工將籽粒散布在本實用新型的堊白觀測儀上，粘連情況較少，一般處在2至5個籽粒粘連，因此可以結(jié)合這些粘連特性，利用凸點匹配的方法對粘連米粒進行分割，分割后的米?？梢灾饌€分開，提高了測量的準確度。
[0016]若通過圖像采集設備直接獲取堊白米粒圖像，一些堊白不容易被識別，或者堊白面積被低估，若在具有內(nèi)置光源的堊白觀測儀上，堊白區(qū)與胚乳其他部分灰度變化明顯，通過劃分不同灰度級可以很好的將堊白區(qū)域識別出來，可以精確的測定堊白大小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的示意圖；
[0018]圖2是堊白米粒不同光源條件下灰度直方圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合實施例對本實用新型做進一步描述，但不作為對本實用新型的限定，本實用新型的保護范圍以權(quán)力要求記載的內(nèi)容為準，任何依據(jù)本說明書所作出的等效技術(shù)手段替換，均不脫離本實用新型的保護范圍。
[0020]如圖1所示，一種水稻堊白測算裝置，包括堊白觀測儀1，堊白觀測儀I為一個盒子，其底部為載物臺2，頂部為半透明玻璃板4，并在頂部一側(cè)設置有進料口 8，載物臺2上設置有若干白熾燈管2作為光源，載物臺2的正上方設置有圖像獲取設備5，所述圖像獲取設備5與計算機6連接，所述載物臺2與圖像獲取設備5之間設置有透光裝置。
[0021]圖像獲取設備5為相機或攝像頭，圖像獲取設備5設置在支架7上。
[0022]圖2是堊白米粒不同光源條件下灰度直方圖，由此可以看出，采用本實用新型的裝置的觀測效果更好。
【權(quán)利要求】
1.一種水稻堊白測算裝置，其特征在于:包括堊白觀測儀(I)，所述堊白觀測儀(I)內(nèi)設置有載物臺(2)，并內(nèi)置有光源，載物臺(2)的正上方設置有圖像獲取設備(5)，所述圖像獲取設備(5)與計算機(6)連接，所述載物臺(2)與圖像獲取設備(5)之間設置有透光裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的水稻堊白測算裝置，其特征在于:所述堊白觀測儀(I)為一個盒子，其底部為載物臺(2)，頂部為透光裝置，并在頂部一側(cè)設置有進料口(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的水稻堊白測算裝置，其特征在于:所述光源為設置在載物臺(2)上的若干白熾燈管(2)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的水稻堊白測算裝置，其特征在于:所述透光裝置為半透明玻璃板⑷。
5.如權(quán)利要求1所述的水稻堊白測算裝置，其特征在于:所述圖像獲取設備(5)為相機或攝像頭。
6.如權(quán)利要求1或5所述的水稻堊白測算裝置，其特征在于:所述圖像獲取設備(5)設置在支架(7)上。
【文檔編號】G01N21/85GK204255873SQ201420825667
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】孫成明, 劉濤, 郭文善, 朱新開, 武威 申請人:揚州大學