CN104237232A - 基于红外热图像的林木种子活力快速检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种基于红外热图像的林木种子活力快速检测系统。系统由恒温培养箱、实验台、恒温水槽和红外热像仪组成。在准确地捕捉种子表面温度图像信息的同时，排除了环境温度变化的干扰和抖动等原因造成的图像噪声。利用图像分割和特征提取的方法，在温度图像中定位种子区域，提取种子温度数据，分析不同活性种子在萌发过程中的温度变化规律，建立图像库，总结出不同活性种子在萌发开始后短期内的温度变化规律，为检测种子活力提供依据。

Description

基于红外热图像的林木种子活力快速检测系统

技术领域

本发明涉及一种快速、准确、对种子无损的种子活力快速检测系统。

技术背景

种子活力的检测是农、林业发展的重要一环，它直接影响农业生产和自然环境等民生问题。数据显示每年生产的种子当中有25％存在质量问题，造成的经济损失达到数亿美元。因此，对种子活力检测方法准确地掌握、合理地选取和精确地应用不仅提高了种子活力测定效率，更间接地推动了整个农、林业及其衍生行业的发展。

传统的种子活力检测方法，如：ATP含量测定、酶活性的测定、葡萄糖代谢的测定、呼吸强度的测定、电导率法、发芽速度测定、幼苗生长测定、冷冻测定和加速老化测定等，虽然可以准确的预测种子活力，但其缺点如下：

(1)检测周期长，不能快速检测出种子活力；

(2)不能实现无损伤检测，被测种子经检验后不能继续使用；

(3)检测工作量大，浪费大量人力、物力和财力。

种子在萌发过程中存在着规律性的温度变化，不同活力的种子在萌发过程中吸、放热的规律是不同的，红外热图像可以反映这一温度变化，在图像中定位种子区域，提取温度数据，并以温度数据分析种子活力。

发明内容

由于种子在萌发过程中温度变化不大(通常小于1℃)，且容易受到环境温度变化的干扰。开发了由恒温培养箱、实验台、恒温水槽和红外热像仪组成的检测系统。应用数字图像处理技术提取温度数据，建立图像库，快速、准确地检测种子活力。

本发明是通过以下三部分内容实现：

①搭建数据采集系统，恒温培养箱和恒温水槽排除了环境温度变化对种子表面温度的影响。实验台由铝合金支架和铸铁底座构成，结构稳定，有效地避免了抖动等原因在图像中造成的噪声干扰。

②对红外热图像进行分割和数据提取，准确地捕捉种子表面温度信息。红外热图像提供温度信息，对图像进行分割，确定种子在图像中的位置。提取特征区域信息，获得准确的种子表面温度数据。

③建立不同活性种子萌发实验中的温度图像库，为快速检测提供依据。

本发明的有益效果在于：

①搭建实验系统，排除环境温度、热像仪抖动等干扰，获取真实准确的数据。

②通过图像分割，准确地定位种子在图像中的位置，使提取的数据准确性高。

③建立种子温度图像库，发现不同活性种子在萌发前期的温度变化规律，从而快速检测种子活力。

附图说明

图1为本发明整体流程图；

图2为数据采集平台结构图；

图3为本方案算法流程图。

本发明具体的实施方式如下：

(1)根据图1，确立系统总体方案，建立总体方案文档，包括：

A)检测系统设备选取，主要功能、技术指标、原理性方框图及文字说明；

B)数据提取方法原理及说明；

C)建立图像库；

(2)根据图2和图3搭建数据采集平台，采集数据，建立图像库。

(3)采集待测样本温度信息，对比图像库中数据，判断待测样本活力。

Claims (1)

1.基于图像融合技术的林木种子活力快速检测方案，其特点是：①搭建有恒温培养箱、实验台、恒温水槽和红外热像仪组成的检测系统，捕获无干扰的温度图像数据。②基于红外热图像与可见光图像融合技术准确定位种子在图像中的位置，并提取温度数据，发现可萌发种子与不可萌发种子间短期内温度变化差异。③建立萌发过程中种子表面温度变化图像库。