一种谷粒粒形参数的高通量智能检测方法.pdf

20 15 年 10 月 农机化研究 第 10 期 一种谷粒粒形参数的高通量智能检测方法 1 ，2 1 3 1 ，2 吴建伟 ，明 博 ，卢大文 ，杨宝祝 (1 ． 国家农业信息化工程技术研究中心，北京 1000 97 ;2 ． 北京派得伟业科技发展有限公司，北京 1000 97 ;3 ． 第七十五届世界种子大会筹备指挥部办公室，北京 100074 ) 摘 要: 结合农业科技创新政策，面向谷粒农作物开展快速智能检测农艺性状的需求，提出高精度谷物籽粒形 态特征参数检测的方法，并利用现代实验室中常备的数码单反相机、三脚架、直尺和计算机等仪器设备，构建谷 物粒形参数高通量检测环境，能够减少设备投资，提高现有设备的利用率和使用灵活性。通过与用游标卡尺人 工测量结果的比较分析发现:对于长宽结果，两者间具有极显著的相关关系，且两种方法所取得的结果差异不显 著。该方法极大地提高了检测效率和稳定性，能够满足对谷粒粒形参数的检测需求，实现谷物籽粒样本高通量 的粒形参数检测。 关键词:谷粒; 高通量; 图像识别; 智能检测 中图分类号:S126 文献标识码:A 文章编号:1003 － 188X (2015)10 － 0147 － 06 DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.10.033 ［12］ 28 个样本进行分类和识别;司秀丽等 利用计算机 0 引言 图像识别与处理技术，以“吉单180 ”和“四单19 ”2 两 种业是国家战略性、基础性核心产业，国以农为 个品种为试材，将玉米种子纯度计算机图像识别结果 ［1 － 3］ ［13］ 本，农以种为先 。作物育种经历了一个漫长的发 与人工测定结果进行对比研究;王传宇等 采用全 展过程，从最初的系统选育，到后来的杂交育种、杂交 景技术的机器视觉测量玉米果穗多个考种指标。一 优势育种、诱变育种、分子标记辅助育种、转基因育种 般来说，谷物籽粒的形态特征主要通过两种方法测 ［4］ 等 ，作物的农艺性状采集一直作为育种工作的基础 量:最简易的是随机数取完整无损的精米10 粒，平放 支撑现代育种的发展领域［5 － 6］。谷物籽粒的形状和 于测量板上，按照头对头、尾对尾、不重叠、不留隙的 大小是最重要的农艺性状之一，不仅会影响产量和食 方式，紧靠直尺摆成一行，数出长度;求平均即为籽粒 用品质，还是市场价格的重要决定因素。因此，诸如 长度，按照同一方向肩靠肩排列，用直尺测量，读出宽 遗传学、基因功能分析、分子育种和作物改良等植物 度，求其平均即为籽粒宽度;然后推算其他粒形参 ［14 ］ 学研究领域，均需要定量化评价种子的形态特征，高 数 。然而，这种手工方法能够获取的参数非常有 效、可靠、高通量的谷物粒形表现型测量方法是必需 限，同时测量的质量受籽粒