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农机化研究2025年第11期:基于多帧边缘信息融合的扁平种子高速穴盘播种检测算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:何梓源;朱仕成;邓楚恒;陈杰庆;杨腾;黄润鑫;夏红梅;

单位:华南农业大学工程学院;

摘要:针对高速穴盘播种时茄果类扁平种子重播检测准确率低的问题,提出了一种扁平种子高速穴盘播种检测算法。通过高速摄影逐行采集以滚筒刮种板为背景的多帧落种图像,引入亮度感知学习率改进混合高斯模型,对图像序列进行背景建模获取种子二值定位图像,以此为掩膜提取种子原始彩色区域;采用基于Canny边缘检测的多粒分割算法分离粘连连通区域,将图像的连通区域个数作为种子粒数;根据非极大值抑制法融合一行种子所有落种图像帧的粒数检测结果,作为该行种子最终检测结果以完成播种检测。选取牛角辣椒和大红番茄两种扁平茄果类种子为试验材料,开展播种速度分别为600、750和900盘/h的验证试验,结果表明:不同播种速度下两种试验材料的平均重播检测准确率均达95%以上,平均每盘检测时间小于每盘理论播种时间,在满足高播种速度实时检测条件下,有效提高了重播检测准确率;同时,两种试验材料的平均空穴检测准确率均达99%以上,平均单粒检测准确率均达98%以上。该算法可为高速穴盘播种精度检测装置的设计提供参考。

关键词:扁平种子;;穴盘播种;;重播检测;;机器视觉;;验证试验

基金资助:广东省现代农业产业技术体系创新团队项目(2023KJ131)