| 基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片形态测量方法 |
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| 引用本文： | 冯青春,陈建,李翠玲,范鹏飞,王秀.基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片形态测量方法[J].农业机械学报,2018,49(5):43-50. |
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| 作者姓名： | 冯青春 陈建 李翠玲 范鹏飞 王秀 |
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| 作者单位： | 北京农业智能装备技术研究中心;中国农业大学工学院;国家农业智能装备工程技术研究中心;农业智能装备技术北京市重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61703048)、北京市优秀人才培养资助青年骨干个人项目（2015000020060G134）和北京市农林科学院青年科研基金项目（QNJJ201722） |
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| 摘 要： | 为了实现蔬菜秧苗长势智能化在线评估,设计了基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片曲面形态测量方法和装置,用于对叶片倾角、长度和面积进行精确测量。以15~30 d苗龄辣椒秧苗为测量对象,构建了针对其冠层叶片形态测量的试验装置。根据4组光源在标定球表面成像的反射关系组合方程,标定其对秧苗叶片的照射向量;以D65白色标准板为参考,采用图像RGB分量线性矫正的方法,对不同方位光源辐射强度差异进行补偿,克服光源强度波动对叶片图像明暗信息的影响。根据叶片在不同方位光源照射下图像的明暗特征,基于光度立体视觉获取主叶脉区域离散梯度信息,在此基础上采用最小二乘方法拟合叶片空间平面,以恢复叶片空间倾斜信息,进一步结合叶片图像尺寸测算其实际长度和面积。试验结果表明,视觉系统对秧苗倾角、叶片长度和面积的测量结果与人工测量结果相比平均偏差分别为6.29°、3.82 mm、56.53 mm2,叶片长度和面积与人工测量结果的决定系数R2分别为0.936 3、0.866 4,且对于叶片伸展充分、无遮挡的幼龄秧苗测量精度较高,可为进一步开发温室苗床秧苗长势在线监测设备提供重要技术支撑。
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| 关 键 词： | 蔬菜秧苗 长势评估 光度立体 叶片倾角 叶片面积 平面拟合 |
| 收稿时间： | 2018/2/26 0:00:00 |
Measurement Method of Vegetable Seedling Leaf Morphology Based on Photometric Stereo |
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| FENG Qingchun,CHEN Jian,LI Cuiling,FAN Pengfei and WANG Xiu.Measurement Method of Vegetable Seedling Leaf Morphology Based on Photometric Stereo[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2018,49(5):43-50. |
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| Authors: | FENG Qingchun CHEN Jian LI Cuiling FAN Pengfei and WANG Xiu |
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| Institution: | Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture;China Agricultural University,China Agricultural University,Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture,Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture and Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | vegetable seedling growth evaluation photometric stereo leaf inclination leaf size plane fitting |
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