性状采集方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种性状采集方法及系统，涉及农作物性状采集【技术领域】，所述方法包括以下步骤：C1：获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理；C2：对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像；C3：对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线；C4：对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率；C5：根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。本发明通过自动对部分性状进行采集，提高了性状采集的准确度。
【专利说明】性状采集方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及农作物性状采集【技术领域】，特别涉及一种性状采集方法及系统。
【背景技术】
[0002]我国是农业生产大国，无论是品种选育，还是大田生产、品种审定，在田间数据采集和室内考种方面，基本都是先在Excel表中编制记载本，打印出来，把采集到的性状数据记录到纸质记载本上。
[0003]而且在性状采集过程中，通常全部均采用人工采集的方式，即由人工直接测量，但由于有些性状(例如，两个分枝之间的分枝角度)由人工采集存在误差较大的问题，导致人为误差较大，不同人员采集到的数据无法直接比较利用，更加无法进行正规的统计分析。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是:如何提高性状采集的准确度及效率。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种性状采集方法，所述方法包括以下步骤:
[0008]Cl:获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理；
[0009]C2:对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像；
[0010]C3:对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线.-^4 ，
[0011]C4:对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率；
[0012]C5:根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。
[0013]其中，步骤Cl之前还包括:
[0014]B1:接收用户所输入的第一指令，根据所述第一指令确定对应的待采集作物，并将所述待采集作物对应的标识发送至服务端；
[0015]B2:接收由服务端所发送过来的所述待采集作物的记载本模板；
[0016]B3:当需要向所述记载本模板写入的性状值为分枝角度时，执行步骤Cl ；
[0017]步骤C5之后还包括:
[0018]C6:将计算获得的分枝角度写入所述记载本模板。
[0019] 其中，步骤BI之前还包括:
[0020]Al:接收用户所输入的用户名和密码，并将所述用户名和密码发送至所述服务端进行验证；
[0021]A2:接收由所述服务端所发来的验证结果，若所述验证结果为验证通过，则执行步骤BI。
[0022]其中，所述验证结果中还包括:与所述用户名对应的权限数据，所述权限数据包括:负责人权限和负责人助手权限；
[0023]步骤B2中的记载本模板与所述权限数据相对应。
[0024]其中，步骤B2和B3之间还包括:
[0025]向所述记载本模板写入获取到的除所述分枝角度外的其他性状值和图片，所述图片包括:田间整体环境图片和所述待采集作物图片；
[0026]步骤C6之后还包括:
[0027]Dl:显示步骤C6获得的记载本模板，并接收用户输入的第二指令，以调整所述记载本模板中的性状值；
[0028]D2:显示所述显示调整单元调整后的记载本模板，接收用户所输入的第三指令，将所述记载本模板中写入的所有性状值和图片发送到所述服务端进行保存。
[0029]本发明还公开了一种性状采集系统，所述系统包括:
[0030]图像获取单元，用于获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理；
[0031]边缘检测单元，用于对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像；
[0032]直线检测单元，用于对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线；
[0033]直线拟合单元，用于对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率；
[0034]分枝角度计算单元，用于根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。
[0035]其中，所述系统还包括:
[0036]作物确定单元，用于接收用户所输入的第一指令，根据所述第一指令确定对应的待采集作物，并将所述待采集作物对应的标识发送至服务端；
[0037]模板接收单元，用于接收由服务端所发送过来的所述待采集作物的记载本模板；
[0038]分枝角度写入单元，用于将计算获得的分枝角度写入所述记载本模板。
[0039]其中，步骤BI之前还包括:
[0040]接收发送单元，用于接收用户所输入的用户名和密码，并将所述用户名和密码发送至所述服务端进行验证；
[0041]信息验证单元，用于接收由所述服务端所发来的验证结果。
[0042]其中，所述验证结果中还包括:与所述用户名对应的权限数据，所述权限数据包括:负责人权限和负责人助手权限；
[0043]所述模板接收单元中的记载本模板与所述权限数据相对应。
[0044]其中，所述系统还包括:
[0045]性状写入单元，用于向所述记载本模板写入获取到的除所述分枝角度外的其他性状值；
[0046]显示调整单元，用于显示所述分枝角度写入单元获得的记载本模板，并接收用户输入的第二指令，以调整所述记载本模板中的性状值；
[0047]性状值发送单元，用于显示所述显示调整单元调整后的记载本模板，并接收用户所输入的第三指令，将所述记载本模板中写入的所有性状值和图片发送到所述服务端进行保存。
[0048](三)有益效果
[0049]本发明通过自动对部分性状进行采集，提高了性状采集的准确度及采集效率。
[0050]本发明还采用一个元数据数据库和多个作物数据库组合的模式。“元数据”数据库记录系统的基本数据(用户数据，权限数据等)，以作物标识作为单作物数据库的名称，保存单个作物的基础数据和采集数据，根据选定的作物切换到指定作物的数据库，单作物数据库存放在手机的SD卡下，使得单作物的数据有较好的完整性，便于数据库数据的迁移。
[0051]本发明还采用自定义的json格式描述作物性状，记载规范，使得手持端和服务端有了统一的识别格式，便于数据的传输。
[0052]本发明规范了不同作物性状描述、记载规范，利于材料比较和数据分析，管理方便。
[0053]本发明支持数据采集人员在田间根据实际情况更换权限内的记载本及记载性状，不需要负责人重新进行任务分配，方便采集人员田间操作，保证数据安全性。
[0054]本发明可实现二次数据核查，保证数据准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1是本发明一种实施方式的性状采集方法的流程图。
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0057]图1是本发明一种实施方式的性状采集方法的流程图；参照图1，所述方法包括以下步骤:
[0058]Cl:获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理；
[0059]C2:对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像；
[0060]C3:对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线.-^4 ，
[0061]C4:对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率；
[0062]C5:根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。
[0063]现有技术中采集一种作物的性状后，再采集另一种作物的性状时，均需要重新制作相应的记载本模板，并重新指定采集人员和采集系统，这一个过程比较繁琐耗时间，采集人员在田间不能根据实际情况调整采集内容，为便于简化上述过程，提高采集效率，优选地，步骤Cl之前还包括:
[0064]B1:接收用户所输入的第一指令，根据所述第一指令确定对应的待采集作物，并将所述待采集作物对应的标识发送至服务端；
[0065]B2:接收由服务端所发送过来的所述待采集作物的记载本模板；
[0066]B3:当需要向所述记载本模板写入的性状值为分枝角度时，执行步骤Cl ；
[0067]步骤C5之后还包括:
[0068] C6:将计算获得的分枝角度写入所述记载本模板。[0069]为对用户名和密码进行验证，以确保数据安全性，优选地，步骤BI之前还包括:
[0070]Al:接收用户所输入的用户名和密码，并将所述用户名和密码发送至所述服务端进行验证；
[0071]A2:接收由所述服务端所发来的验证结果，若所述验证结果为验证通过，则执行步骤BI。
[0072]为保证数据的安全性，防止被恶意篡改，优选地，所述验证结果中还包括:与所述用户名对应的权限数据，所述权限数据包括:负责人权限和负责人助手权限；
[0073]步骤B2中的记载本模板与所述权限数据相对应。
[0074]为便于对所述记载本模板进行，步骤B2和B3之间还包括:
[0075]向所述记载本模板写入获取到的除所述分枝角度外的其他性状值和图片，所述图片包括:田间整体环境图片和所述待采集作物图片；
[0076]步骤C6之后还包括:
[0077]Dl:显示步骤C6获得的记载本模板，并接收用户输入的第二指令，以调整所述记载本模板中的性状值；
[0078]D2:显示所述显示调整单元调整后的记载本模板，接收用户所输入的第三指令，将所述记载本模板中写入的所有性状值和图片发送到所述服务端进行保存。
[0079]本发明还公开了一种性状采集系统，优选地，所述系统包括:
[0080]图像获取单元，用于获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理；
[0081]边缘检测单元，用于对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像；
[0082]直线检测单元，用于对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线；
[0083]直线拟合单元，用于对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率；
[0084]分枝角度计算单元，用于根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。
[0085]优选地，所述系统还包括:
[0086]作物确定单元，用于接收用户所输入的第一指令，根据所述第一指令确定对应的待采集作物，并将所述待采集作物对应的标识发送至服务端；
[0087]模板接收单元，用于接收由服务端所发送过来的所述待采集作物的记载本模板；
[0088]分枝角度写入单元，用于将计算获得的分枝角度写入所述记载本模板。
[0089]优选地,步骤BI之前还包括:
[0090]接收发送单元，用于接收用户所输入的用户名和密码，并将所述用户名和密码发送至所述服务端进行验证；
[0091]信息验证单元，用于接收由所述服务端所发来的验证结果。
[0092]优选地，所述验证结果中还包括:与所述用户名对应的权限数据，所述权限数据包括:负责人权限和负责人助手权限；
[0093]所述模板接收单元中的记载本模板与所述权限数据相对应。
[0094]优选地，所述系统还包括:[0095]性状写入单元，用于向所述记载本模板写入获取到的除所述分枝角度外的其他性状值；
[0096]显示调整单元，用于显示所述分枝角度写入单元获得的记载本模板，并接收用户输入的第二指令，以调整所述记载本模板中的性状值。
[0097]性状值发送单元，用于显示所述显示调整单元调整后的记载本模板，并接收用户所输入的第三指令，将所述记载本模板中写入的所有性状值和图片发送到所述服务端进行保存。
[0098]实施例
[0099]本发明的方法在实施时，需要用到测量系统(下面称手持端)及服务端，手持端按照功能模块划分包括:登录模块、记载本下载模块、数据采集模块、图片采集模块、数据核对模块、数据导出模块和数据上传模块；服务端功能包括基础数据制定模块、用户管理模块和数据审查模块。
[0100]所述服务端的数据制定模块，用于制定各种基础数据，包括作物种类、作物性状、性状分组、采集模板、记载本等数据，完成的基础数据用于下载到手持端。以油菜、玉米的部分性状定义为例:填写性状名称、所属作物种类、所属性状分组、数据类型、控件类型、记载标准，可通过作物种类、性状分组、性状名称进行查找，如表I。下拉型性状为方便数据分析，数据类型均定义为整型。
[0101]表I性状列表
【权利要求】
1.一种性状采集方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: Cl:获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理； C2:对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像； C3:对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线； C4:对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率； C5:根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤Cl之前还包括: B1:接收用户所输入的第一指令，根据所述第一指令确定对应的待采集作物，并将所述待采集作物对应的标识发送至服务端； B2:接收由服务端所发送过来的所述待采集作物的记载本模板； B3:当需要向所述记载本模板写入的性状值为分枝角度时，执行步骤Cl ； 步骤C5之后还包括: C6:将计算获得的分枝角度写入所述记载本模板。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤BI之前还包括: Al:接收用户所输入的用户名和密码，并将所述用户名和密码发送至所述服务端进行验证； A2:接收由所述服务端所发来的验证结果，若所述验证结果为验证通过，则执行步骤BI。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述验证结果中还包括:与所述用户名对应的权限数据，所述权限数据包括:负责人权限和负责人助手权限； 步骤B2中的记载本模板与所述权限数据相对应。
5.如权利要求2~4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤B2和B3之间还包括: 向所述记载本模板写入获取到的除所述分枝角度外的其他性状值和图片，所述图片包括:田间整体环境图片和所述待采集作物图片； 步骤C6之后还包括: Dl:显示步骤C6获得的记载本模板，并接收用户输入的第二指令，以调整所述记载本模板中的性状值； D2:显示所述显示调整单元调整后的记载本模板，接收用户所输入的第三指令，将所述记载本模板中写入的所有性状值和图片发送到所述服务端进行保存。
6.一种性状采集系统，其特征在于，所述系统包括: 图像获取单元，用于获取待采集作物的图像，并对所述图像进行预处理； 边缘检测单元，用于对预处理后的图像进行边缘检测，以获得二值化的边缘图像；直线检测单元，用于对所述边缘图像进行直线检测，以获得沿着所述待采集作物分枝边缘的直线； 直线拟合单元，用于对所述直线进行拟合，以获得表征所述待采集作物两个分枝的直线斜率； 分枝角度计算单元，用于根据所述两个分枝的直线斜率计算所述待采集作物的分枝角度。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:作物确定单元，用于接收用户所输入的第一指令，根据所述第一指令确定对应的待采集作物，并将所述待采集作物对应的标识发送至服务端； 模板接收单元，用于接收由服务端所发送过来的所述待采集作物的记载本模板； 分枝角度写入单元，用于将计算获得的分枝角度写入所述记载本模板。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，步骤BI之前还包括: 接收发送单元，用于接收用户所输入的用户名和密码，并将所述用户名和密码发送至所述服务端进行验证； 信息验证单元，用于接收由所述服务端所发来的验证结果。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述验证结果中还包括:与所述用户名对应的权限数据，所述权限数据包括:负责人权限和负责人助手权限； 所述模板接收单元中的记载本模板与所述权限数据相对应。
10.如权利要求7~9中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 性状写入单元，用于向所述记载本模板写入获取到的除所述分枝角度外的其他性状值； 显示调整单元，用于显示所述分枝角度写入单元获得的记载本模板，并接收用户输入的第二指令，以调整所述记载本模板中的性状值； 性状值发送单元，用于显示所述显示调整单元调整后的记载本模板，并接收用户所输入的第三指令，将所述记载本模板中写入的所有性状值和图片发送到所述服务端进行保存。
【文档编号】G06T7/00GK103996197SQ201410240343
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】于春花, 王成, 王晓冬, 罗斌, 朱大洲, 潘大宇, 路文超 申请人:北京农业信息技术研究中心