基于RGB图像分析与熵权TOPSIS的田间玉米苗期整齐度评价方法

来源：农业机械学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：江甜甜，黎亮，余汛，朱燕琴，李黎明，殷大萌，金秀良

单位：中国农业科学院,中国农业科学院,中国农业科学院;三亚中国农业科学院国家南繁研究院,中国农业科学院,中国农业科学院,中国农业科学院;三亚中国农业科学院国家南繁研究院,中国农业科学院;三亚中国农业科学院国家南繁研究院,

摘要：玉米是重要的主粮作物之一，其苗期的管理对产量的影响至关重要。准确、快速的玉米苗情监测对于早期植株的补缺、水肥运筹等田间管理工作具有重要意义。传统的苗情监测方法依赖于人工田间调查，存在主观性强、效率低下等问题。利用RGB图像和计算机视觉技术对作物进行大规模、快速和准确的监测，已成为智慧农业的一个重要发展趋势。本研究在幼苗计数与叶龄估算的基础上，提出一种客观的田间作物整齐度自动化评价方法。首先进行图像行检测和缺苗检测，提取株距、行距、叶龄、植株冠层面积、植株外接框面积的变异系数及缺苗率共6项关键整齐度指标；采用熵权法确定各指标权重；并运用TOPSIS多指标综合评价模型计算整齐度综合得分；结合专家经验，将整齐度划分为整齐、比较整齐、不整齐3个等级。结果表明，该评价体系划分的整齐度等级与人工定级结果具有较高一致性，总体分类精度达0.92。在两个独立验证数据集中总体分类精度分别达到0.94和0.96，显示了该方法在不同图像来源和不同试验地点的适应性与泛化能力。本研究为田间作物整齐度的标准化、自动化评价提供了技术支撑。

关键词：玉米;田间作物整齐度;多指标评价;熵权法;TOPSIS法;RGB图像

基金资助：新一代人工智能国家科技重大专项（2022ZD0115701）、国家自然科学基金项目（42071426、42301427）、中国农业科学院南繁专项（PTXM2501、PTXM2402）和中国农业科学院科技创新工程项目