基于計算機視覺的水稻植株形態(tài)測量的研究.pdf

1、水稻是我國重要的糧食作物之一，研究其生長特性可以通過合適的方法提高作物產(chǎn)量，但由于對水稻的實地研究有很大局限性，所以構建虛擬水稻生長模型對水稻生長特性的研究具有重要意義。虛擬水稻三維建模需要水稻各形態(tài)參數(shù)，而傳統(tǒng)人工測量主要有以下缺點：(1)比較費時；(2)工作人員勞動強度大、測量速度慢、誤差大、實時性差；(3)要用測量工具接觸植株，很難得到作物自然狀態(tài)下的株型；通過計算機視覺的方法測量水稻形態(tài)特征參數(shù)可以有效避免傳統(tǒng)人工測量的缺點，有

2、利于虛擬水稻三維可視化的研究。
　　 本文從理論和實踐上對計算機視覺技術在測量水稻各種形態(tài)參數(shù)上的應用進行了研究、對比和分析。通過大量實驗證明由于水稻葉片繁多，葉片之間遮擋嚴重以及人工拍照的隨意性，用雙目立體視覺測量系統(tǒng)對各形態(tài)參數(shù)直接進行測量效果不理想，所以本文只把雙目立體視覺測量系統(tǒng)用于攝像機的定標上，又因為后續(xù)水稻三維建模課題需要利用雙目立體視覺系統(tǒng)進行重建，所以對其論述比較詳細。
　　 至于對水稻植株各形態(tài)參數(shù)的

3、測量本文以計算機視覺理論為基礎，采用基于OpenCV的雙目立體視覺測量系統(tǒng)對攝像機進行標定，使用標定好的攝像機對水稻整體株型和葉片進行拍照，然后對獲得的圖像進行二值化，噪聲去除，細化，剪枝，曲線跟蹤，莖葉區(qū)分，輪廓提取，矢量化等一系列數(shù)字圖像處理，最后通過各種形態(tài)公式計算出水稻各形態(tài)的參數(shù)，為后續(xù)課題虛擬水稻三維可視化模型重建提供準確、可靠和及時的數(shù)據(jù)。另外，在軟件開發(fā)過程中，全面應用面向對象的編程方法，使用OpenCV和Visual