用图形图像技术处理作物图像提取作物形态信息分析

秦海玉



用图形图像技术处理作物图像提取作物形态信息分析

秦海玉

成都东软学院计科系，四川 都江堰 611844

随着现代计算机技术的不断发展，计算对于图像、图形的处理能力也是越来越强，图像图形技术在可以通过计算机技术和软件来完成对各类图像的高效处理，提取相应的图形信息，从而加快工作效率，对于农作物图像也是如此。基于此，主要对作物图像在应用图形图像技术进行处理对其作物形态进行提取的应用进行了分析探讨，以期能够不断提升作物图像处理效率。

图形图像；作物图像；作物形态信息

作物形态信息对于作物栽培育种是非常关键的，作物形态与后期的作物成长、栽培密度和营养分配等都有着重要关联，并且也是农学实验中的重要参考指标，因而对作物形态进行快速精准地定性和定量描述是非常重要的，而这一点主要需要通过借助图形图像技术处理来完成。

1 图形图像技术在作物图像形态信息的定性描述中的应用

1.1 生物量纵向垂直分布

这一指标的定义主要是植株组织从生长地面到顶端干重分布和叶片面积分布，在传统的方法当中，主要是用刈刀从下到上按照一定的距离砍断植株，然后在对叶面积进行分别的承重和测量，但这种手工操作方法在时间和精力上都需要投入大量的人力和物力，而且植株的信息受外界环境因素影响较大，导致测量结果精度较低，而借助于计算机图形图像技术对作物图像进行处理则能够有效提升作物信息的处理效率，通过对作物图像中的侧面剪影像进行处理可以得到作物的侧面像面积纵向分布，该侧面像与直接肉眼观察到的作物长相和长势印象相似。在获取侧面像之后对剪影当中的植株茎叶骨架线进行提取确定，能够得到作物茎叶长度纵向分布，然后从这两点就可以利用图形图像技术得到纵向分布图，还可以对作物的平均高度、作物重心进行确定，从而获得更多的作物定性描述。其中作物平均高度的定义主要是作物纵向分布上从底部到高出累计超过作物的百分之八十算作平均高度。

1.2 叶片角度分布

叶片姿态是作物形态信息提取中的重要一点，叶片姿态也决定了作物的品种和后期的种植密度等，在传统图像处理当中主要是通过直观描述来获取叶片信息，比如对于小麦叶片，短而竖直的叶片用“马耳朵”进行表示，而长而竖直的叶片则用“驴耳朵”来进行表示，肥而软的叶片则用“猪耳朵”来表示等等，这种直观的表示方法本身受主观因素的影响较大，每个人对于叶片的评价标准也是存在差异的，因而在描述上往往会出现混淆，导致对作物的信息描述不准。而利用图像图形技术处理能够对作物的任意曲线形状进行精确描述，并且能够对叶片的叶形和姿态等进行具体描述，用户可以根据自己的需求在作物图像的叶片主叶脉上进行标记，每片叶子上可以标记两到六个点，然后用曲线拟合的方法对叶片进行精确数学描述，植株的呼声性比较好的话，都可以通过拍摄相应的作物图像输入到计算机中利用图形图像技术对叶片伸展形态等全面信息进行提取，从而有效保证了叶片信息描述的准确性和客观性。同时，在对叶片进行信息提取时，还包括对叶夹角进行描述定义。叶夹角是叶片和作物茎之间的夹角，随着作物生长和外部环境变化会发生一定的改变，而这一夹角的变化大小与作物的产量是存在一定相关关系的，因而需要定期对叶夹角进行测量计算，这一点利用图形图像技术也可以完成，并且还可以对作物茎叶方向和姿态的未来生长变化趋势进行预估。

2 图形图像技术处理方法和影响因素

2.1 图形图像处理方法

在图形图像处理方面主要是采用摄像头、多媒体卡、IMS图片软件等组成的多媒体系统来进行处理，将已经拍摄好的作物图像输入到计算机当中，并将其保存在硬盘当中，用C++语言对作物图像进行语言编制。在作物图像的获取上，技术人员需要先将作物样本准备好，然后在作物样本后面放一个标尺背景，并用照相机或是摄像机来获取图像。计算机中的图形图像技术主要是能够完成以下几个处理功能：一是对标尺进行读取，通过对图像上像素点和实际长度之间的比例分析，以及对图像像素点和实际面积比例分析来获取相应的尺寸；二是对图像进行剪裁，利用图形图像系统可以将镜头当中的植株图像以外部分全部去除掉；三是能够提升作物图像质量，通过锐化、增强等处理来使作物图像更加清晰；四是利用系统自带标准面积对作物侧面像纵向分布进行表示和确定。

2.2 影响因素

虽然图形图像技术对作物图像进行处理能够快速、准确地对作物形态信息进行提取，但在实际操作过程中还是会受到一些因素影响，影响作物形态信息的提取准确性：一是不同的侧面像所得到的投影面积、叶片信息是不同的，这对于作物信息的描述就会出现偏差。因而需要技术人员将作物拔下之后按照一定的方向进行固定拍摄，或是拍摄多个侧面像来取平均值，以此来增强作物信息描述的准确性；二是作物不同部位之间的重叠会影响图像处理信息提取的准确性。由于图片是平面的，在拍摄时难免会有重叠就会直接影响图形图像处理的结果准确性，因而需要将样本拔下，将分蘖分开进行固定，以减少重叠带来的影响，保证作物图像信息的准确性。

3 结语

图形图像技术对作物图像进行处理，能够将作物形态信信息清楚显示出来，包括叶片角度和长度、作物株型等信息进行定性或定量描述，但作物图像本身的一些因素会影响图形图像的处理效果，因而需要技术人员进行进一步的精化处理，以便有效提升作物图像形态信息的处理效率。

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Analysis of crop morphological information processing by image processing technology

Qinhaiyu

Department of accounting，Chengdu Neusoft University，Dujiangyan Sichuan 611844

with the development of modern computer technology and calculation for the image and graphics processing ability is more and more strong， image and graphics technology in May by the technology of computer and software to complete the efficient processing of all kinds of image and the corresponding graphical information extraction to quick work efficiency， to crop the image too. In this paper， the application of image technology in crop image processing in the application of the crop morphology were analyzed and discussed， in order to continuously improve the efficiency of crop image processing.

graphic image； crop image； crop morphological information

Q944

A

1009-6434(2016)09-0031-02