基于结构光三维点云的棉花幼苗叶片性状解析方法

作者：黄成龙; 李曜辰; 骆树康; 杨万能; 朱龙付

来源：农业机械学报, 2019, 50(08): 243-288.

• 棉花
• 幼苗叶片
• 结构光成像
• 性状解析
• 点云处理
• 三维表型检测

针对传统的棉花叶片表型测量方法主观、低效,对复杂性状如卷叶程度、黄叶占比等很难量化的问题,提出一种基于结构光三维成像的棉花幼苗叶片性状解析方法。首先,采用结构光扫描仪获取棉花幼苗的三维点云数据;然后,利用直通滤波、超体聚类、条件欧氏距离算法,实现叶片点云的识别与分割;最后,基于分割的叶片点云,采用三角面片化、随机采样一致性、Lab颜色分割等处理,实现叶片面积、周长、生长角度、卷曲度、黄叶占比等参数的快速、准确、无损提取。对40株棉花幼苗进行三维结构光成像试验,结果表明,3D叶片面积、周长测量的平均绝对误差分别为2. 59%、2. 85%,具有较高的测量精度,还证明叶片卷曲度和黄叶占比能显著区分病叶和正常叶。

• 单位
  华中农业大学; 作物遗传改良国家重点实验室