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《农业工程学报》 2012年17期
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基于数码相机的水稻冠层图像分割及氮素营养诊断

王远  王德建  张刚  王灿  
【摘要】:利用数码相机对作物进行快速准确的营养诊断,需要对图像中作物冠层部分与非冠层部分进行有效的分割。该文依据绿色植被和土壤在可见光区域反射光谱的差异,提出了根据数字图像绿色通道和红色通道差值的大小设定阈值对图像进行分割的方法。阈值设定为10~20之间时对水稻冠层图像有较好的分割效果,拔节期和孕穗期获得最佳图像分割效果的阈值分别为10与20。分割后图像中提取的特征参数与SPAD值、叶片含氮量等指标间具有良好的相关关系,其中红光标准化值NRI与两者间的相关系数达到-0.87和-0.65。该方法能准确地分割水稻冠层图像,且简便易行,对绿色植被的图像分割具有普适性,有较高应用价值。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王娟;危常州;王肖娟;朱齐超;朱金龙;王金鑫;;采用灰板校正的计算机视觉预测棉花叶绿素含量[J];农业工程学报;2013年24期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 贾良良;范明生;张福锁;陈新平;吕世华;孙彦铭;;应用数码相机进行水稻氮营养诊断[J];光谱学与光谱分析;2009年08期
2 蒋焕煜,应义斌,王剑平,饶秀勤,徐惠荣,汪懋华;水果品质智能化实时检测分级生产线的研究[J];农业工程学报;2002年06期
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4 李明;张长利;房俊龙;;基于图像处理技术的小麦叶面积指数的提取[J];农业工程学报;2010年01期
5 常丽英;张文宇;张玉屏;顾东祥;姚鑫锋;朱艳;曹卫星;;水稻叶色变化动态的模拟模型研究[J];作物学报;2007年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 郑福丽;刘兆辉;张文君;江丽华;王梅;林海涛;;不同钾肥用量对玉米产量和土壤养分的影响[J];山东农业科学;2006年06期
4 林海涛;江丽华;刘兆辉;宋效宗;郑福丽;王梅;张文君;;施用硫酸钾镁对苹果产量、品质和叶片矿质营养的影响[J];山东农业科学;2007年06期
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9 张英鹏;李彦;张玉凤;董亮;孙明;;水溶性螯合肥对章丘大葱产量及养分含量的影响[J];山东农业科学;2009年04期
10 赵明;蔡葵;王文娇;赵征宇;陈建美;;有机无机肥配施对大白菜品质及产量的影响[J];山东农业科学;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
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4 赵科理;土壤-水稻系统重金属空间对应关系和定量模型研究[D];浙江大学;2010年
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8 戴开结;滇中云南松适应低磷环境的机理研究[D];中南林业科技大学;2006年
9 李金文;基于水稻叶片生理生态学特征的氮营养诊断[D];浙江大学;2010年
10 廖育林;长期施用化肥和稻草下红壤性水稻土钾素肥力演变规律的研究[D];湖南农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
3 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
4 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
5 闫鸿媛;长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征[D];华中农业大学;2010年
6 夏颖;不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究[D];华中农业大学;2010年
7 通乐嘎;免耕稻田磷素动态及组分特征的研究[D];华中农业大学;2010年
8 任立研;大环江沿岸典型污染区土壤改良技术及对芥菜品质的影响研究[D];广西师范学院;2010年
9 张庆富;控释肥硫膜对土壤酸碱平衡和氧化还原平衡体系及作物生长的影响[D];山东农业大学;2010年
10 颜晓;缓控释肥养分释放率快速测定及在田间土壤中释放率的相关性研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨敏文;快速测定植物叶片叶绿素含量方法的探讨[J];光谱实验室;2002年04期
2 杨海清;姚建松;何勇;;基于反射光谱技术的植物叶片SPAD值预测建模方法研究[J];光谱学与光谱分析;2009年06期
3 杨传杰;罗毅;孙林;甘容;吉力力·阿不都外力;张艳;;水分胁迫对覆膜滴灌棉花根系活力和叶片生理的影响[J];干旱区研究;2012年05期
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6 汪强;席磊;任艳娜;马新明;;基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法[J];农业工程学报;2012年04期
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8 王克如;李少昆;王崇桃;杨蕾;谢瑞芝;高世菊;柏军华;;用机器视觉技术获取棉花叶片叶绿素浓度[J];作物学报;2006年01期
9 王方永;李少昆;王克如;隋学艳;柏军华;陈兵;刘国庆;谭海珍;;基于机器视觉的棉花群体叶绿素监测[J];作物学报;2007年12期
10 王方永;王克如;李少昆;陈兵;陈江鲁;;利用数码相机和成像光谱仪估测棉花叶片叶绿素和氮素含量[J];作物学报;2010年11期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 沈阿林,姚健,刘春增,宋保谦;沿黄稻区主要水稻品种的需肥规律、叶色动态与施氮技术研究[J];华北农学报;2000年04期
3 赵凤艳,吴凤芝,王敏秋,丛玲,韩淑湘,王贵财;保护地黄瓜优质高产氮肥施用参数的研究[J];黑龙江农业科学;2000年06期
4 游文杰;邓亮章;;Matlab统计工具箱的若干优化补充[J];计算机辅助工程;2007年02期
5 陈文芳;许棠;;利用MATLAB曲线拟合工具箱拟合PN结伏安特性曲线[J];计算机与数字工程;2007年10期
6 吴炳方;中国农情遥感监测研究[J];中国科学院院刊;2004年03期
7 王桂琴,郑丽敏,朱虹,梁振兴,廖树华;图像处理技术在冬小麦叶面积指数测定中的应用[J];麦类作物学报;2004年04期
8 庄恒扬,曹卫星,蒋思霞,王志刚;作物氮素吸收与分配的动态模拟[J];农业系统科学与综合研究;2004年01期
9 应义斌,饶秀勤,赵匀,蒋亦元;机器视觉技术在农产品品质自动识别中的应用(Ⅰ)[J];农业工程学报;2000年01期
10 应义斌,饶秀勤,赵匀,蒋亦元;机器视觉技术在农产品品质自动识别中的应用研究进展[J];农业工程学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 冯斌;计算机视觉信息处理方法与水果分级检测技术研究[D];中国农业大学;2002年
【相似文献】
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1 胡晓飞;;边界模糊图像的径向基函数神经网络分割方法研究[J];现代电子技术;2007年07期
2 赵延军;徐丽明;;基于机器视觉的苹果果袋检测方法[J];中国农业大学学报;2006年01期
3 陶思理;潘长开;;干电池封口胶图像分割方法[J];现代电子技术;2011年13期
4 王克俊;;基于模板法的苹果图像与背景快速分离技术的研究[J];黑龙江科技信息;2009年08期
5 尹立苹;于德敏;许增朴;王永强;王新亭;;小目标玻壳缺陷检测中图像分割问题的研究[J];计量与测试技术;2005年12期
6 涂宏斌;周新建;;基于机器视觉的铁路货车滚动轴承表面缺陷检测[J];电子测量技术;2006年06期
7 张亚静;李民赞;刘刚;乔军;;基于机器视觉和信息融合的邻接苹果分割算法[J];农业机械学报;2009年11期
8 顾骏;曹其新;倪菲;;一种变化光线下的拼图机器人识别系统[J];机电一体化;2006年05期
9 邵乔林;安秋;;基于邻域直方图的玉米田绿色植物图像分割方法[J];江西农业学报;2011年05期
10 涂宏斌;周新建;;基于机器视觉的货车滚动轴承外圈麻点缺陷检测[J];铸造技术;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗明智;杜家政;;机器视觉苹果自动分级系统图像处理方案设计[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
2 沈宝国;陈树人;尹建军;;基于机器视觉的棉田杂草精确定位研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
3 金晅宏;戴曙光;穆平安;;机器视觉在汽车前照灯配光检测系统中的应用研究[A];第十三届全国汽车检测技术年会论文集[C];2009年
4 刘雅举;李娜;张莉;李东明;;机器视觉在药用玻璃瓶质量检测中的研究[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
5 鲁波;黄坚;朱子伟;;基于机器视觉的LED阵列自动分选系统设计[A];浙江省电子学会2010学术年会论文集[C];2010年
6 饶洪辉;姬长英;;基于分水岭算法的绿色作物和背景分割[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
7 何浩;龙淼;王晓婷;王忆文;李辉;;电子白板系统中基于机器视觉的目标识别技术[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
8 管庶安;周龙;陈永强;廖明潮;;机器视觉在粮食品质检测中的应用研究[A];中国粮油学会第三届学术年会论文选集(下册)[C];2004年
9 张凤全;高娜;于明;赵晓安;张慧娟;;图像处理在物体表面缺陷检测中的应用[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
10 张海潮;邱红专;;加权Kalman filter:应用[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 贾鹏雷;数码相机内地角色迷失[N];计算机世界;2003年
2 见习记者 冯蓉蓉 ;奥林巴斯“全球亏损”风波[N];21世纪经济报道;2005年
3 周彧;做数码相机的主人:专家的11条建议[N];中国摄影报;2005年
4 韩静;全球数码相机市场年增长将达15%至20%[N];中国贸易报;2007年
5 新 华;数码相机市场增长热点在亚洲[N];中国质量报;2006年
6 四川 李其;价廉而性能优良的佳能A620数码相机[N];电子报;2006年
7 ;尼康打造数码相机顶级品牌[N];计算机世界;2006年
8 李献;入乡随俗,起中文名字战市场[N];计算机世界;2007年
9 李东宏;照相手机促进数码相机市场正向发展[N];中国消费者报;2006年
10 中国电子商会消费电子产品调查办公室 管夏玮;提供满意体验是数码相机企业“撒手锏”[N];中国工业报;2007年
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1 杨水山;冷轧带钢表面缺陷机器视觉自动检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 王建仑;田间叶片图像分割与单幅三维重建的机器视觉算法研究[D];中国农业大学;2013年
3 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
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7 陈志彬;非参数变形模型结合模糊技术的MRI图像分割[D];大连理工大学;2010年
8 高浩;粒子群算法及其在图像分割中的应用与研究[D];江南大学;2009年
9 周鲜成;基于微粒群算法的数字图像处理方法研究[D];中南大学;2008年
10 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘祾頠;基于普通数码相机的位移测量在岩土工程中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
2 刘涛;基于机器视觉的汽车桩考系统[D];合肥工业大学;2002年
3 刘乐元;集控式足球机器人视觉系统的研究与实现[D];武汉工程大学;2007年
4 程现彬;基于机器视觉的小直径工件检测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
5 严灵毓;基于半监督学习的图像分割系统的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
6 晁攀攀;基于机器视觉的贵金属复合带焊接质量在线检测技术研究[D];电子科技大学;2010年
7 刘学山;基于机器视觉的锂离子电池极片检测系统的研究与设计[D];华南理工大学;2010年
8 王强;基于机器视觉的检测识别系统研究及应用[D];电子科技大学;2010年
9 赵娇洁;基于机器视觉的汽车轮毂形状识别算法研究[D];沈阳师范大学;2011年
10 宋晓峰;基于贝叶斯置信传播的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
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