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種子自動計數系統在小麥籽粒研究中的應用
來源: http://www.douyinxiaodian6.com/ 類別:技術文章 更新時間:2015-03-09 閱讀次
在對小麥育種和栽培試驗過程中,小麥籽粒的計數是十分重要的步驟,而以往的人工計數費時費工,工作量十分龐大,為了能夠提高效率,人們發明了種子自動計數系統。種子自動計數系統先用電磁振動將籽粒排成單粒隊列,送入光電轉換槽后形成光電脈動,然后由計數電路獲得籽粒數目。
用種子自動計數系統,關鍵在于圖像分割算法,目前較為常見的算法有以下幾種類型:(1)腐蝕膨脹法,以設定好的結構元素對目標圖像進行逐步腐蝕運算,逐漸剝掉若干層。在腐蝕過程中,粘連的籽粒發生分離,成為單個對象,然后經過膨肚運算找到分割邊界。(2)距離變換加分水嶺算法,對二值圖像進行距離變換得到距離圖像,應用分水嶺算法得到籽粒的邊界,完成圖像分割(3)腐蝕膨脹加主動輪廓模型,先用腐蝕膨脹力法在每個籽粒內部獲得一個種子區域,以其邊界作為主動輪廓模型的初始形變曲線,然后應用主動軋廓模型重建籽粒輪廓,從而得到準確的粒數。
由于小麥籽粒樣本量大,計數速度和準確率要求高,分水嶺算法獲得的準確率不夠川,主動輪凰模型運算開銷大,速度慢川,難以實際應用。相比之下,傳統的極限腐蝕法仍然是最有效的方法,但需要根據小麥籽粒的特殊性加以改進。小麥籽粒形狀接近橢圓形,同一個樣品之間的籽粒大小與形狀具有統計的一致性,這些特征都是改良算法的根據。
用種子自動計數系統,關鍵在于圖像分割算法,目前較為常見的算法有以下幾種類型:(1)腐蝕膨脹法,以設定好的結構元素對目標圖像進行逐步腐蝕運算,逐漸剝掉若干層。在腐蝕過程中,粘連的籽粒發生分離,成為單個對象,然后經過膨肚運算找到分割邊界。(2)距離變換加分水嶺算法,對二值圖像進行距離變換得到距離圖像,應用分水嶺算法得到籽粒的邊界,完成圖像分割(3)腐蝕膨脹加主動輪廓模型,先用腐蝕膨脹力法在每個籽粒內部獲得一個種子區域,以其邊界作為主動輪廓模型的初始形變曲線,然后應用主動軋廓模型重建籽粒輪廓,從而得到準確的粒數。
由于小麥籽粒樣本量大,計數速度和準確率要求高,分水嶺算法獲得的準確率不夠川,主動輪凰模型運算開銷大,速度慢川,難以實際應用。相比之下,傳統的極限腐蝕法仍然是最有效的方法,但需要根據小麥籽粒的特殊性加以改進。小麥籽粒形狀接近橢圓形,同一個樣品之間的籽粒大小與形狀具有統計的一致性,這些特征都是改良算法的根據。
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