农业机械学报

作者：刘双喜，刘印增，胡安瑞，张正辉，王恒，李军贤

单位：山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,

关键词：杂草稻种子;凹点分割;种子识别;形色双选

基金：山东省现代农业产业技术体系水稻农业机械岗位专家项目(SDAIT-17-08)

为提高水稻种子质量，剔除杂草稻种子，提出一种基于凹点匹配的粘连分割算法，搭建一种在线形色双选水稻种子识别平台。该平台由排种系统、图像采集系统、传动系统、电机驱动系统构成。该平台算法基于ECMM凹点分割法，首先对采集的图像进行预处理、提取形态因子小于0.4的粘连轮廓，对所提取轮廓的边缘进行一维高斯卷积核平滑处理，并计算平滑后轮廓曲线的曲率及其曲率均值，寻找与曲率均值相差较大的若干个点作为角点。其次，依据矢量三角形面积的正负来判断角点是否为真正的凹点，寻找凹点与前继点、后继点所组成的法线方向的夹角范围(0°~180°)，并在此夹角范围内寻找与其相匹配的凹点对，完成粘连分割。该算法平均精度为92.90%，比极限腐蚀法提高19.82个百分点，比分水岭算法提高12.85个百分点。最后，计算分割后图像上各轮廓内的种子长度与R通道像素占比来识别杂草稻种子。经识别平台测试，本文算法每识别100粒种子平均用时0.95s，平均识别精度为97.50%。

来源：2022年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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