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第 32 卷 第 4 期 农 业 工 程 学 报 Vol.32 No.4 2016 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2016 163 基于图像处理的冬小麦氮素监测模型 1 2 1,2※ 2 陈佳悦 ，姚 霞 ，黄 芬 ，刘 勇 ， 于 琪 1 2 1,3 2 ，王 妮 ，徐焕良 ，朱 艳 （1. 南京农业大学信息科学与技术学院，南京 210095 ；2. 南京农业大学国家信息农业工程技术中心，南京 210095 ； 3. 江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，南京 210095 ） 摘 要：为探索基于数字图像处理技术的冬小麦氮素无损诊断图像评价指标及构建方法，设计拍摄 2012-2014 年度不同 种植方案下冬小麦冠层图像，基于归一化的 H 分量 K 均值聚类分割算法提取基础颜色特征值，与同期叶片氮含量（leaf nitrogen content ，LNC ）进行线性拟合，调优并确定三原色分量最佳拟合系数，提出RGB 空间下的颜色组合标准化指数 （normalized color mix index ，NCMI ）。对比深绿色指数 （dark green color index，DGCI ）、红光标准化值 （normalized redness intensity ，NRI ）和绿光与红光比值 G/R 发现，3 个采样期 NCMI 与 LNC 的决定系数R2 均高于 3 个对比指标，分别为 0.77、 0.79、0.94，均方根误差（root mean square error ，RMSE ）相较同期最低的指标，分别降低了0.18%、0.37%和 1.67%；生 6 2 选 6 号和扬麦 18 号 NCMI 与 LNC 的相关性，在一定冠层覆盖度下均优于其他 3 个指标；D2 密度（3 ×10 株/hm ）N1 2 ）处理下NCMI 效果明显优于其他 3 个指标，R2 和 RMSE 较 NRI 分别改善了 7.69%和 4.11% ，该研究 （纯氮150 kg/hm 可为一定冠层覆盖度下的冬小麦氮素营养诊断图像评价指标提供参考。 关键词：模型；作物；氮；小麦冠层图像；RGB 颜色组合标准化指数；叶片氮含量 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.023 中图分类号：S126; TP391.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-04-0163-08 陈佳悦，姚 霞，黄 芬，刘 勇，于 琪，王 妮，徐焕良，朱 艳. 基于图像处理的冬小麦氮素监测模型[J]. 农业 工程学报，2016，32(4)：163－170. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.023 Chen Jiayue, Yao Xia, Huang Fen, Liu Yong, Yu Qi, Wang Ni, Xu Huanliang, Zhu Yan. N status monitoring model in winter wheat based on