CN103048274A - 一种确定油菜种子颜色和大小的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定油菜种子颜色和大小的方法，包括以下步骤：拍照：用显微镜的支架(卸掉目镜和物镜)固定相机，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，种子放在直径6厘米的白色塑料培养皿中，拍摄时抖动使得种子尽可能的分离开，下载安装佳能相机的驱动及应用软件，电脑鼠标点击或按空格键拍摄；照片的分类整理：同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行；对拍摄的照片进行分析，计算其面积、周长、颜色和统计的种子个数，批处理整个文件夹，得到结果放入excel文件。本发明利用计算机技术对拍摄照片进行分析处理，来计算大小和颜色，使其变成一个定量的数据。相对传统方法，大大减少了误差，客观公正的评价了各个品种(系)的种子颜色和大小特性。

Description

一种确定油菜种子颜色和大小的方法

技术领域

本发明属于种子性状测定技术领域，尤其涉及一种确定油菜种子颜色和大小的方法。

背景技术

油菜籽粒的大小和颜色对于育种家来说是十分重要的指标，育种家传统的判断方法是用肉眼来判断大小和颜色，每年的育种材料都在上万份，一般在做近红外仪分析品质的同时，用肉眼判断种子颜色和大小，登记到本子上，上万份材料不可能由同一人完成，不同人的判断标准存在较大误差，加之工作时间长久后造成视觉疲劳，同一人前后的判断也存在较大误差，对育种家选育大粒、黄籽品种造成较大的障碍。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种确定油菜种子颜色和大小的方法，旨在解决目前多人用肉眼判断标准的不同和同一人工作时间长久造成视觉疲劳引起的较大误差的问题，为育种家培养高产品种及黄籽品种提供技术支撑。

本发明实施例是这样实现的，一种确定油菜种子颜色和大小的方法，所述方法包括以下步骤：

拍照：用显微镜的支架(卸掉目镜和物镜)固定相机，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，种子放在直径6厘米的白色塑料培养皿中，拍摄时抖动使得种子尽可能的分离开，下载安装佳能相机的驱动及应用软件，电脑鼠标点击或按空格键拍摄；

照片的分类整理：同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行；

对拍摄的照片进行分析，计算其面积、周长、颜色和统计的种子个数：用vb语言编写的处理软件对照片进行灰度、二值化、去噪、去刺等处理，运用8邻法确定各粒种子的边界，并通过近似圆形的面积和周长关系去除相连的种子，计算分离的种子个数，用每粒种子所占像素数的平均值表示其面积，用边界的像素数表示其周长，每粒种子的各个像素点RGB颜色值的R值的平均值作为籽粒颜色，批处理整个文件夹，得到结果放入excel文件。

进一步，在拍摄时，利用边台灯补充光，电脑控制拍摄，直接把拍摄照片保存在电脑上；具体拍摄方法如下：

(1)用显微镜的支架(卸掉目镜和物镜)固定相机，既能使相机不动，又能调节高度，用水平仪把相机放平；

(2)为了消除太阳光的影响，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，使得光强相对一致，消除阴影；

(3)防止按动快门致使相机晃动，下载佳能相机的驱动及应用软件，电脑鼠标点击或按空格键拍摄，大大提高了效率，利用电脑上的实时图像来调整焦距，极大的提高了图片的清晰度，还可以自己修改照片的文件名，不致错乱，所拍照片直接存放于电脑中，省去了导入图片的麻烦。由于低级别的相机没有驱动软件，应选择中档以上的带驱动的相机；

(4)相机的参数设置：手动聚焦，曝光时间1/20，光圈7.1，ISO200，或者曝光时间1/30，光圈8.0，ISO400，效果更好，但拍摄的照片占用硬盘空间较大；

(5)种子的放置：种子放在直径6厘米的白色塑料培养皿中，拍摄时，抖一下使得种子尽可能的分离开，增大计算时捕获的种子个数。

进一步，照片的分类整理方法为：

同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行。如果本类材料过多，可以放在2个文件夹里，提高打开文件夹的速度；由于单反相机拍摄的照片质量好，占用空间大，如果硬盘较小，可以用图片压缩软件对照片进行压缩。

进一步，对拍摄的照片进行分析，计算油菜种子的面积、周长、颜色和统计的种子粒数，具体方法为：

(1)软件的编写：软件采用vb语言编写，用dpi对图片进行灰度、二值化、去噪、去刺处理，运用8邻法确定各粒种子的边界，并去除相连的种子，计算分离的种子个数，用每粒种子所占像素数的平均值表示其面积，用边界的像素数表示其周长；每粒种子的各个像素点RGB颜色值的R值的平均值作为籽粒颜色；

(2)单张图片的分析计算，点击打开文件按钮打开要分析的图片，自动显示有种子的部分，点击二值化2按钮，进行灰度和二值化处理，然后点击去噪和去刺按钮，把边缘和细小的部分去掉，最后点击面积进行计算，列表框会列出每粒种子的周长和面积，弹出对话框显示其颜色、面积和周长的平均值及分离的种子个数；

(3)文件夹多个文件的批处理：点击批处理按钮，选择要处理的文件夹，然后按照此文件夹里文件名的排列顺序依次处理每张图片，最后把处理结果存放在当前打开的excel文件里；每分钟处理30-40张图片。

本发明利用计算机技术，通过自己编写软件对拍摄照片进行分析处理，来计算大小和颜色，使其变成一个定量的数据。相对传统方法，大大减少了误差，客观公正的评价了各个品种(系)的种子颜色和大小特性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的确定油菜种子颜色和大小的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的确定油菜种子颜色和大小的方法的流程。方法包括以下步骤：

拍照：用显微镜的支架(卸掉目镜和物镜)固定相机，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，种子放在直径6厘米的白色塑料培养皿中，拍摄时抖动使得种子尽可能的分离开，下载安装佳能相机的驱动及应用软件，电脑鼠标点击或按空格键拍摄；

照片的分类整理：同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行；

对拍摄的照片进行分析，计算其面积、周长、颜色和统计的种子个数：用vb语言编写的处理软件对照片进行灰度、二值化、去噪、去刺等处理，运用8邻法确定各粒种子的边界，并通过近似圆形的面积和周长关系去除相连的种子，计算分离的种子个数，用每粒种子所占像素数的平均值表示其面积，用边界的像素数表示其周长，每粒种子的各个像素点RGB颜色值的R值的平均值作为籽粒颜色，批处理整个文件夹，得到结果放入excel文件。

在本发明实施例中，在拍摄时，利用台灯补充光，电脑控制拍摄，直接把拍摄照片保存在电脑上；

具体方法如下：

1、拍照：照片对于计算种子颜色和大小至关重要，每张照片必须在同样的焦距、光强下拍摄，为此对照片的拍摄进行了控制。

(1)用显微镜的支架(卸掉目镜和物镜)固定相机，既能使相机不动，又能调节高度，用水平仪把相机放平。

(2)为了消除太阳光的影响，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，使得光强相对一致，消除阴影。

(3)防止按动快门致使相机晃动，下载佳能相机的驱动及应用软件(图2)，电脑鼠标点击或按空格键拍摄，大大提高了效率，利用电脑上的实时图像来调整焦距，极大的提高了图片的清晰度，还可以自己修改照片的文件名，不致错乱，所拍照片直接存放于电脑中，省去了导入图片的麻烦。由于低级别的相机没有驱动软件，因此应选择中档以上的带驱动的相机。

(4)相机的参数设置：手动聚焦，曝光时间1/20，光圈7.1，ISO200，或者曝光时间1/30，光圈8.0，ISO400，效果更好，但拍摄的照片占用硬盘空间较大。

(5)种子的放置：种子放在6厘米直径的白色塑料培养皿中，拍摄时，抖动下使得种子尽可能的分离开，增大计算时捕获的种子个数。

大约2个人每天可拍照2000张。

2、照片的分类整理：同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行。如果本类材料过多，可以放在2个文件夹里，提高打开文件夹的速度。由于单反相机拍摄的照片质量好，占用空间大，如果硬盘较小，可以用图片压缩软件(JPG图片压缩器)对照片进行压缩。

3、计算油菜种子的面积、周长、颜色和统计的种子粒数：种子照片处理软件是本方法的核心，计算数据要求快速、准确。

(1)软件的编写：软件采用vb语言编写，用dpi对图片进行灰度、二值化、去噪、去刺等处理，大大提高了运算速度，运用8邻法确定各粒种子的边界，并去除相连的种子，计算分离的种子个数，用每粒种子所占像素数的平均值表示其面积，用边界的像素数表示其周长。每粒种子的各个像素点RGB颜色值的R值的平均值作为籽粒颜色。

(2)单张图片的分析计算，点击打开文件按钮打开要分析的图片，自动显示有种子的部分，点击二值化2按钮，进行灰度和二值化处理，然后点击去噪和去刺按钮，把边缘和细小的部分去掉，最后点击面积进行计算，列表框会列出每粒种子的周长和面积，弹出对话框显示其颜色、面积和周长的平均值及分离的种子个数。

(3)文件夹多个文件的批处理：点击批处理按钮，选择要处理的文件夹，然后按照此文件夹里文件名的排列顺序依次处理每张图片，最后把处理结果存放在当前打开的excel文件里。大约每分钟处理30-40张图片，如果电脑配置较好，处理速度更快。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种确定油菜种子颜色和大小的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

拍照：用卸掉目镜和物镜的显微镜的支架固定相机，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，种子放在直径6厘米的白色塑料培养皿中，拍摄时抖动使得种子尽可能的分离开，下载安装佳能相机的驱动及应用软件，电脑鼠标点击或按空格键拍摄；

照片的分类整理：同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行；

对拍摄的照片进行分析，计算其面积、周长、颜色和统计的种子个数：用vb语言编写的处理软件对照片进行灰度、二值化、去噪、去刺等处理，运用8邻法确定各粒种子的边界，并通过近似圆形的面积和周长关系去除相连的种子，计算分离的种子个数，用每粒种子所占像素数的平均值表示其面积，用边界的像素数表示其周长，每粒种子的各个像素点RGB颜色值的R值的平均值作为籽粒颜色，批处理整个文件夹，得到结果放入excel文件。

2.如权利要求1所述的确定油菜种子颜色和大小的方法，其特征在于，在拍摄时，利用台灯补充光，电脑控制拍摄，直接把拍摄照片保存在电脑上；具体拍摄方法如下：

(1)用显微镜的支架固定相机，既能使相机不动，又能调节高度，用水平仪把相机放平；

(2)为了消除太阳光的影响，在相机的两边固定2个台灯，垂直向下放置，使得光强相对一致，消除阴影；

(3)防止按动快门致使相机晃动，下载安装佳能相机的驱动及应用软件，电脑鼠标点击或按空格键拍摄，利用电脑上的实时图像来调整焦距；所拍照片直接存放于电脑中；由于低级别的相机没有驱动软件，应选择中档以上的带驱动的相机；

(4)相机的参数设置：手动聚焦，曝光时间1/20，光圈7.1，ISO200，或者曝光时间1/30，光圈8.0，ISO400；

(5)种子的放置：种子放在6厘米直径的白色塑料培养皿中，拍摄时，抖一下使得种子尽可能的分离开，增大计算时捕获的种子个数。

3.如权利要求2所述的确定油菜种子颜色和大小的方法，其特征在于，照片的分类整理方法为：

同类油菜育种材料放在同一个文件夹里，每张照片的命名按照类名+序号进行；如果本类材料过多，可以放在2个文件夹里，提高打开文件夹的速度；由于单反相机拍摄的照片质量好，占用空间大，如果硬盘较小，可以用JPG图片压缩器对照片进行压缩。

4.如权利要求3所述的确定油菜种子颜色和大小的方法，其特征在于，计算油菜种子的面积、周长、颜色和统计的种子粒数，具体方法为：

(1)软件的编写：软件采用vb语言编写，用DPI对图片进行灰度、二值化、去噪、去刺处理，运用8邻法确定各粒种子的边界，并去除相连的种子，计算分离的种子个数，用每粒种子所占像素数的平均值表示其面积，用边界的像素数表示其周长；每粒种子的各个像素点RGB颜色值的R值的平均值作为籽粒颜色；

(2)单张图片的分析计算，点击打开文件按钮打开要分析的图片，自动显示有种子的部分，点击二值化2按钮，进行灰度和二值化处理，然后点击去噪和去刺按钮，把边缘和细小的部分去掉，最后点击面积进行计算，列表框会列出每粒种子的周长和面积，弹出对话框显示其颜色、面积和周长的平均值及分离的种子个数；

(3)文件夹多个文件的批处理：点击批处理按钮，选择要处理的文件夹，然后按照此文件夹里文件名的排列顺序依次处理每张图片，最后把处理结果存放在当前打开的excel文件里；每分钟处理30-40张图片。