科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
香蕉假茎表型参数测量是评价香蕉生长状况的重要手段，可为施肥、施药等机械化栽培作业提供必要数据支持。现有研究主要测量香蕉假茎直径作为其表型参数，然而，香蕉假茎横截面比标准圆更接近椭圆，因此直径并不能充分代表香蕉假茎表型特征。该研究研制了一种香蕉假茎表型参数自动测量装置，该装置集成了三种不同类型的传感器：激光测距传感器、旋转编码器和数码相机，用于获取香蕉假茎点云和图像数据。提出了一种基于欧式距离的K均值(K-means)点云聚类算法，对香蕉假茎点云进行识别和提取。然后提出了一种基于椭圆模型的三维重建算法，计算假茎三维轮廓，得到长轴长、短轴长和周长三类表型参数。此外，在测量过程中使用同步触发图像采集机制对假茎拍照，它可用于手动评估香蕉生长状态。田间试验结果表明，香蕉假茎三个表型参数与人工测量结果具有高度相关性，R2始终大于0.95，总平均测量误差和相对误差分别仅为6.16mm和4.38%，均在农艺可接受范围内。总体而言，该方法对植物茎秆检测具有较好普适性，通过非接触检测方式获得茎秆表型参数，对林果产业机械化栽培具有重要意义。
- 单位
