谷粒粒形参数的高通量检测方法

摘要

本发明公开了一种谷粒粒形参数的高通量检测方法，包括以下步骤，搭建粒形检测平台；检测环境标定；影像采集与图像分割；轮廓提取与特征参数采集；利用粒形参数预设阈值进行粘连籽粒与杂质筛除；分析轮廓内图像，实现高通量颜色及纹理特征检测；输出谷物粒形参数检测结果。该粒形参数检测方法，其检测结果准确可靠，相比人工测量方法而言，极大地提高了检测效率和稳定性。能够满足基因研究中对谷粒粒形参数的检测需求。实现简单，检测高效准确，达到了应用的要求。

主权项

一种谷粒粒形参数的高通量检测方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1、搭建粒形检测平台，在水平工作台上，固定数码单反相机；上述数码单反相机的成像平面与工作台平行，并设定数码单反相机的高度；在水平工作台平面上放置单色背景的托盘，以承载待测籽粒；将数码单反相机与计算机连接；开启数码单反相机的实时取景模式，显示相机实时成像信息；步骤2、检测环境标定；以直尺作为参照物，放置于托盘内；控制数码单反相机拍摄参照物影像，并将拍摄的影像回传至计算机；计算机对拍摄的影像进行处理，即在影像中选择参照物标尺线段并输入实际尺寸，同时设定影像的像素数与实际尺寸的转换系数；以上述转换系数标定数码单反相机与托盘的位置关系，准确托盘内物体的实际距离；步骤3、影像采集与图像分割；将待测籽粒均匀地散布于托盘内，避免大片籽粒相粘连；开启数码单反相机实时取景模式，显示相机实时成像的籽粒图像；控制数码单反相机拍摄谷物籽粒图像，实时回传至计算机；使用计算机对采集的图像进行分割，将采集的谷物籽粒图像转换到HSL色彩空间，调整色调、亮度及饱和度阈值，实时观察分割效果，并设定分割阈值进行背景分割；步骤4、轮廓提取与特征参数采集；利用八邻域寻迹算法获取各籽粒轮廓，以籽粒轮廓信息提取籽粒形态 特征参数；步骤5、利用粒形参数预设阈值进行粘连籽粒与杂质筛除；步骤6、分析轮廓内图像，实现高通量颜色及纹理特征检测；步骤7、输出谷物粒形参数检测结果；所述步骤4中所述特征参数采集具体包括：求取籽粒轮廓周长、面积及重心坐标；获取籽粒周长参数p及面积参数a，求取复杂度com，形状参数sha，离散度dis，以籽粒轮廓点集求取凸包点集；以轮廓凸包点集求取籽粒轮廓最小外接圆，获取最小外接圆半径r，求取圆形度cir，紧密度tig，以轮廓凸包点集求取籽粒轮廓最小外接矩形，获取最小外接矩形面积a_ext；求取矩形度以轮廓凸包点集求取籽粒长宽；搜索凸包点集，以最长轴为籽粒长度l并将凸包点集分为左右两部分， 左、右点集分别求取至最长轴的最大距离W_left和W_right，则籽粒宽度w，w＝W_left+W_right，继而求取长宽比lwr