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种子自动计数系统在小麦籽粒研究中的应用
来源: http://www.top17.net/ 类别:技术文章 更新时间:2015-03-09 阅读627次
在对小麦育种和栽培试验过程中,小麦籽粒的计数是十分重要的步骤,而以往的人工计数费时费工,工作量十分庞大,为了能够提高效率,人们发明了种子自动计数系统。种子自动计数系统先用电磁振动将籽粒排成单粒队列,送入光电转换槽后形成光电脉动,然后由计数电路获得籽粒数目。
用种子自动计数系统,关键在于图像分割算法,目前较为常见的算法有以下几种类型:(1)腐蚀膨胀法,以设定好的结构元素对目标图像进行逐步腐蚀运算,逐渐剥掉若干层。在腐蚀过程中,粘连的籽粒发生分离,成为单个对象,然后经过膨肚运算找到分割边界。(2)距离变换加分水岭算法,对二值图像进行距离变换得到距离图像,应用分水岭算法得到籽粒的边界,完成图像分割(3)腐蚀膨胀加主动轮廓模型,先用腐蚀膨胀力法在每个籽粒内部获得一个种子区域,以其边界作为主动轮廓模型的初始形变曲线,然后应用主动轧廓模型重建籽粒轮廓,从而得到准确的粒数。
由于小麦籽粒样本量大,计数速度和准确率要求高,分水岭算法获得的准确率不够川,主动轮凰模型运算开销大,速度慢川,难以实际应用。相比之下,传统的极限腐蚀法仍然是最有效的方法,但需要根据小麦籽粒的特殊性加以改进。小麦籽粒形状接近椭圆形,同一个样品之间的籽粒大小与形状具有统计的一致性,这些特征都是改良算法的根据。
用种子自动计数系统,关键在于图像分割算法,目前较为常见的算法有以下几种类型:(1)腐蚀膨胀法,以设定好的结构元素对目标图像进行逐步腐蚀运算,逐渐剥掉若干层。在腐蚀过程中,粘连的籽粒发生分离,成为单个对象,然后经过膨肚运算找到分割边界。(2)距离变换加分水岭算法,对二值图像进行距离变换得到距离图像,应用分水岭算法得到籽粒的边界,完成图像分割(3)腐蚀膨胀加主动轮廓模型,先用腐蚀膨胀力法在每个籽粒内部获得一个种子区域,以其边界作为主动轮廓模型的初始形变曲线,然后应用主动轧廓模型重建籽粒轮廓,从而得到准确的粒数。
由于小麦籽粒样本量大,计数速度和准确率要求高,分水岭算法获得的准确率不够川,主动轮凰模型运算开销大,速度慢川,难以实际应用。相比之下,传统的极限腐蚀法仍然是最有效的方法,但需要根据小麦籽粒的特殊性加以改进。小麦籽粒形状接近椭圆形,同一个样品之间的籽粒大小与形状具有统计的一致性,这些特征都是改良算法的根据。
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