基于RGB-D相机的玉米茎粗测量方法.PDF

第 33 卷 增刊 1 农 业 工 程 学 报 Vol.33 Supp.1 170 2017 年 2月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 基于 RGB-D 相机的玉米茎粗测量方法 仇瑞承 1，张 漫 1※，魏 爽 2，李世超 2，李民赞 1，刘 刚 1 （1.中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室，北京 100083； 2. 农业部农业信息获取技术重点实验室，北京 100083） 摘 要：为实现田间玉米茎粗的快速测量，提出了一种基于 RGB-D（RGB-Depth）相机的玉米茎粗参数提取方法。以小 喇叭口期玉米为观测对象，利用 RGB-D 相??获取田间玉米的彩色图像和深度图像。首先，根据玉米与背景的颜色差异， 对图像进行自动阈值分割，提取图像中感兴趣区域内的信息；利用形态学“开”操作剔除图像中的噪声，得到玉米茎杆 的主干。其次，对茎杆主干进行骨架化操作，检测骨架的交叉点和末端点，确定茎杆的待测量部位。然后，对该部位的 点云数据进行去噪、聚类、椭圆拟合操作，得到椭圆的长轴和短轴，获得玉米的茎粗。对 20 株玉米进行测试，结果表明： 茎粗长轴的平均测量误差为 3.31 mm，标准差为 3.01 mm，平均测量相对误差为 10.27%，茎粗短轴的平均测量误差为 3.33 mm， 标准差为 2.39 mm，平均测量相对误差为 12.71%。该研究可为作物表型参数的快速获取提供参考。 关键词：测量；图像识别；农作物；作物表型；RGB-D 相机；茎粗；点云拟合 doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.026 中图分类号：S126; TP391.41 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-Supp.1-0170-07 仇瑞承，张 漫，魏 爽，李世超，李民赞，刘 刚. 基于 RGB-D 相机的玉米茎粗测量方法[J]. 农业工程学报，2017， 33(增刊 1)：170－176. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.026 Qiu Ruicheng, Zhang Man, Wei Shuang, Li Shichao, Li Minzan, Liu Gang. Method for measurement of maize stem diameters based on RGB-D camera[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(Supp.1): 170－176. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.026 达到