田间环境下玉米叶尖生长运动测量方法及装置与流程

文档序号:11944373阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种田间环境下玉米叶尖生长运动测量方法,其特征在于,包括:

在待测玉米植株的预设生育时期内,获取所述待测玉米植株的叶片轮廓的时间序列样本图像;所述时间序列样本图像包括多幅所述待测玉米植株在不同时刻分别对应的叶片轮廓图像;

根据多幅所述叶片轮廓图像提取所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标;

根据所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标重建所述待测玉米植株的叶尖三维坐标系;

根据所述叶尖三维坐标系的重建结果绘制所述待测玉米植株的叶片尖端生长运动的三维轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述待测玉米植株的叶片轮廓的时间序列样本图像,包括:

采用双目图像采集装置获取所述待测玉米植株的叶片轮廓的时间序列样本图像。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据多幅所述叶片轮廓图像提取所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标,包括:

通过空间映射方法对多幅所述叶片轮廓图像分别进行空间转换,以获取所述叶片轮廓图像的空间映射图像;

提取所述空间映射图像的峰值点坐标,并根据所述空间映射图像的峰值点坐标确定所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述空间映射图像的峰值点坐标确定所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标,包括:

根据所述峰值点坐标进行逆映射,以获取原始图像空间;

根据所述原始图像空间计算各个所述峰值点坐标距离所述待测玉米植株的茎秆中心的欧氏距离;

根据各个所述峰值点坐标距离所述待测玉米植株的茎秆中心的欧氏距离确定所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标重建所述待测玉米植株的叶尖三维坐标系,包括:

通过双目视觉方法,根据多幅不同时刻的叶片轮廓图像中所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标确定不同时刻的叶片轮廓图像中所述待测玉米植株的叶片尖端点的三维坐标;

将多幅不同时刻的叶片轮廓图像中所述待测玉米植株的叶片尖端点的三维坐标均向同一三维坐标系进行注册,以获取该坐标系下不同时刻的叶尖三维坐标。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将多幅不同时刻的叶片轮廓图像中所述待测玉米植株的叶片尖端点的三维坐标均向同一三维坐标系进行注册,包括:

在所述叶片轮廓图像中添加坐标参照模板,并根据所述坐标参照模板确定所述三维坐标系的原点、x轴正方向、y轴正方向以及z轴正方向;

将多幅不同时刻的叶片轮廓图像中所述待测玉米植株的叶片尖端点的三维坐标以所述坐标参照模板为基准依次向所述三维坐标系进行对准注册。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述叶尖三维坐标系的重建结果绘制所述待测玉米植株的叶片尖端生长运动的三维轨迹,包括:

采用三次样条法对所述三维坐标系中的不同时刻的叶片尖端点的三维坐标进行插值;

在三维空间中采用空心管对插值后的叶片尖端点进行可视化处理。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待测玉米植株的预设生育时期包括拔节期。

9.一种田间环境下玉米叶尖生长运动测量装置,其特征在于,包括:

序列样本图像获取单元,用于在待测玉米植株的预设生育时期内,获取所述待测玉米植株的叶片轮廓的时间序列样本图像;所述时间序列样本图像包括多幅所述待测玉米植株在不同时刻分别对应的叶片轮廓图像;

二维坐标提取单元,用于根据多幅所述叶片轮廓图像提取所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标;

三维坐标系重建单元,用于根据所述待测玉米植株的叶片尖端点的二维坐标重建所述待测玉米植株的叶尖三维坐标系;

三维轨迹绘制单元,用于根据所述叶尖三维坐标系的重建结果绘制所述待测玉米植株的叶片尖端生长运动的三维轨迹。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述序列样本图像获取单元进一步用于采用双目图像采集装置获取所述待测玉米植株的叶片轮廓的时间序列样本图像。

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