基于无人机RGB影像的棉花苗期株数提取研究

来源：中国农机化学报杂志2024年第10期北京时间：

作者：阳光, 李晓娟, 梁治, 刘博

单位：（新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐市，830000）

摘要：快速、准确、大范围地获取棉花苗期株数对于棉花早期育种决策以及实现棉田的精准管理起着至关重要的作用。针对棉花苗期田间存在盖地膜等干扰易对株数提取造成影响，提出一种基于过红指数和超绿指数，结合图像处理方法对无人机RGB影像进行棉花株数统计的方法。利用新疆阿克苏地区阿瓦提县的棉田无人机影像进行研究，对采集到的数据进行预处理、超绿指数（ExG）和过红指数（ExR）计算、Otsu阈值分割等处理，经处理后的二值图像噪点以及盖地膜产生的误分类像选择采用Majority分析处理进行去噪，其中对Majority分析中的3×3、5×5、7×7、9×9不同大小的变换核的去噪效果进行对比分析，实现对棉花苗期株数的提取。经试验得出在过红指数9×9变换核处理下棉花株数提取效果最好，统计的株数准确率达到97.84%。超绿指数在不同大小的变换核处理后的棉花株数统计准确率都在95%以上，其中基于5×5变换核提取的棉花株数准确率达到98.86%。本方法不仅能够提高棉花株数统计的准确性，也可为棉田早期育种，精准管理提供技术支撑。

关键词：棉花育种,棉田精准管理,棉花株数,过红指数,超绿指数,阈值分割

基金资助：国家自然科学基金资助项目（52265003）；新疆维吾尔族自治区天山雪松青年拔尖人才项目（20227SYCCX0061）