基于叶片下苗茎侧视图像的白掌穴盘苗品质检测

来源：农业工程学报杂志2021年第20期北京时间：

作者：杨意,范开钧,韩江枫,杨艳丽,初麒,周卓敏,辜松,

摘要：针对穴盘苗叶片之间相互覆盖难以利用俯视图像判断种苗品质的问题，该研究以白掌苗为研究对象，提出一种叶片下观测苗茎局部区域的方法，通过提取穴盘苗叶片下苗茎参数，结合种苗级别判断标准，实现叶片相互覆盖穴盘苗的自动化品质检测。该方法首先确定白掌苗苗茎品质分级临界值，并构建由微型相机和导光纤维组成的苗茎图像采集单元，在检测室暗室环境中捕获白掌苗叶片下光纤光斑区域苗茎图像，利用视觉算法提取苗茎图像和苗茎投影面积，通过提取的待测白掌苗苗茎投影面积与白掌苗苗茎品质分级临界值对比分析，确定不合格苗，并返回不合格苗穴孔位置信息。试验结果表明，穴盘苗品质检测准确度主要受种苗在穴中位置和输送速度影响，当苗偏离穴中心10 mm以上时，种苗品质检测准确度最低降至85%以下。当种苗品质接近分级临界值时，种苗品质检测准确度略微下降，但不显著（P>0.05）。针对72孔待售白掌穴盘苗进行品质检测试验，试验结果表明，当输送带速度为0.045 m/s，苗茎偏离距离在10 mm内，系统的识别准确率可达97.92%，对应生产率为150盘/h（10 800株/h）。该研究可为存在相邻叶片覆盖时穴盘苗分级、品质检测的自动化评估提供理论指导和参考。

关键词：机器视觉, 品质检测, 设施园艺, 穴盘苗, 叶片遮挡