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基于玉米冠层原位监测的全生育期叶色建模及其应用

文献类型： 中文期刊

作者： 杜建军 1 ; 袁杰 2 ; 王传宇 2 ; 郭新宇 3 ;

作者机构： 1.北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心;数字植物北京重点实验室;首都师范大学信息工程学院

2.;北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心;数字植物北京重点实验室;首都师范大学信息工程学院

3.;北京市农林科学院北京农业信息技术研究中心;数字植物北京重点实验室;首都师范大学信息工程学院;

关键词： 图像分割;图像分析;颜色;模型;玉米冠层;表型性状;特征提取;机器视觉

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2017 年 16 期

页码： 188-195

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 针对田间玉米冠层叶色变化难以定量描述问题,该文利用田间原位冠层监测系统,在摄像机自动曝光模式下连续采集多个玉米品种的冠层图像,揭示了复杂天气条件对图像和玉米冠层颜色的影响。利用概率密度统计分析方法分别计算玉米6个关键生育期的冠层亮度-色度分布,并针对冠层色度具有明确变化趋势且分离度较高的冠层亮度区间,建立了全生育期玉米冠层叶色模型。进而,基于该模型建立了适合不同玉米生育期的冠层图像自动分割方法,将玉米全生育期的冠层图像分割精度提升到82.6%,并揭示了不同品种玉米在叶片发育过程中冠层叶色与叶龄的相关性,利用登海605和农大108的冠层叶色预测出的生育期叶龄均方根误差RMSE(root mean squared error,RMSE)分别为1.14和1.41叶。试验结果表明,该文建立的玉米冠层叶色模型能够较好描述玉米关键生育期的冠层叶色变化规律,对玉米冠层图像分割、生育期估计、玉米品种表型鉴定具有重要意义。

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