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種子自動計數(shù)系統(tǒng)在小麥籽粒研究中的應(yīng)用
來源: http://www.gge6.com/ 類別:技術(shù)文章 更新時間:2015-03-09 閱讀次
在對小麥育種和栽培試驗過程中,小麥籽粒的計數(shù)是十分重要的步驟,而以往的人工計數(shù)費時費工,工作量十分龐大,為了能夠提高效率,人們發(fā)明了種子自動計數(shù)系統(tǒng)。種子自動計數(shù)系統(tǒng)先用電磁振動將籽粒排成單粒隊列,送入光電轉(zhuǎn)換槽后形成光電脈動,然后由計數(shù)電路獲得籽粒數(shù)目。
用種子自動計數(shù)系統(tǒng),關(guān)鍵在于圖像分割算法,目前較為常見的算法有以下幾種類型:(1)腐蝕膨脹法,以設(shè)定好的結(jié)構(gòu)元素對目標(biāo)圖像進(jìn)行逐步腐蝕運算,逐漸剝掉若干層。在腐蝕過程中,粘連的籽粒發(fā)生分離,成為單個對象,然后經(jīng)過膨肚運算找到分割邊界。(2)距離變換加分水嶺算法,對二值圖像進(jìn)行距離變換得到距離圖像,應(yīng)用分水嶺算法得到籽粒的邊界,完成圖像分割(3)腐蝕膨脹加主動輪廓模型,先用腐蝕膨脹力法在每個籽粒內(nèi)部獲得一個種子區(qū)域,以其邊界作為主動輪廓模型的初始形變曲線,然后應(yīng)用主動軋廓模型重建籽粒輪廓,從而得到準(zhǔn)確的粒數(shù)。
由于小麥籽粒樣本量大,計數(shù)速度和準(zhǔn)確率要求高,分水嶺算法獲得的準(zhǔn)確率不夠川,主動輪凰模型運算開銷大,速度慢川,難以實際應(yīng)用。相比之下,傳統(tǒng)的極限腐蝕法仍然是最有效的方法,但需要根據(jù)小麥籽粒的特殊性加以改進(jìn)。小麥籽粒形狀接近橢圓形,同一個樣品之間的籽粒大小與形狀具有統(tǒng)計的一致性,這些特征都是改良算法的根據(jù)。
用種子自動計數(shù)系統(tǒng),關(guān)鍵在于圖像分割算法,目前較為常見的算法有以下幾種類型:(1)腐蝕膨脹法,以設(shè)定好的結(jié)構(gòu)元素對目標(biāo)圖像進(jìn)行逐步腐蝕運算,逐漸剝掉若干層。在腐蝕過程中,粘連的籽粒發(fā)生分離,成為單個對象,然后經(jīng)過膨肚運算找到分割邊界。(2)距離變換加分水嶺算法,對二值圖像進(jìn)行距離變換得到距離圖像,應(yīng)用分水嶺算法得到籽粒的邊界,完成圖像分割(3)腐蝕膨脹加主動輪廓模型,先用腐蝕膨脹力法在每個籽粒內(nèi)部獲得一個種子區(qū)域,以其邊界作為主動輪廓模型的初始形變曲線,然后應(yīng)用主動軋廓模型重建籽粒輪廓,從而得到準(zhǔn)確的粒數(shù)。
由于小麥籽粒樣本量大,計數(shù)速度和準(zhǔn)確率要求高,分水嶺算法獲得的準(zhǔn)確率不夠川,主動輪凰模型運算開銷大,速度慢川,難以實際應(yīng)用。相比之下,傳統(tǒng)的極限腐蝕法仍然是最有效的方法,但需要根據(jù)小麥籽粒的特殊性加以改進(jìn)。小麥籽粒形狀接近橢圓形,同一個樣品之間的籽粒大小與形狀具有統(tǒng)計的一致性,這些特征都是改良算法的根據(jù)。
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