CN114581507B - 基于图像考种的种子尺寸标定方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于图像考种的种子尺寸标定方法、系统及装置，方法包括：获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图；依次遍历有效二值图中所有连通域进行二次筛选形成第二有效刻度线集合；分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；得到与考种标定物边的数目相同的交点，基于交点的位置变化进行旋转及透视变换得到校正图像并判断像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。本发明自动将图像的像素距离和实际尺寸对应起来，不仅解决图像倾斜照成的误差，还取代了人工标定像素尺寸的工作，节省了人力成本，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于图像考种的种子尺寸标定方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
在现有技术中，在基于计算机视觉的智能考种中计算参数时几乎都是自动将像素尺寸转换到实际尺寸，研究种子的表型特征，是考种的关键部分，对选育出优质的种子，对作物提高产量和发展具有非常重要的意义。因此，考种测量技术水平直接影响了劳动投入、测量效率、测量准确度等等，而考种托盘主要功能是存放种子和固定标定刻度线，而用考种托盘标定目标尺寸为考种测量奠定了有力的技术基础。近些年，数字图像处理技术发展的重要性越来越突出，而尺寸标定应用于图像识别测量方面也取得了一定的研究成果。比如相机正面采集图像，手动标定图像的像素尺寸，此方法有工作量大、采集图像要求高等的缺点；或者，目标物和刻度标记物摆放在同一平面内，相机正面采集图像，这时用标定物标定像素尺寸；此方法有采集图像要求高的缺点，图片出现倾斜就会有误差；或者相机正面采集图像，连续变化相机和物体间距离，并人工标记出每个距离上的图像像素尺寸，做成距离和像素尺寸的集合库，可以建立距离和像素尺寸模型，当后期使用采集图像时，只要用测距仪给出距离，就可以给出像素尺寸，此方法前期建立模型工作量大。
也就是说，目前在数字图像处理技术进行考种时，对考种托盘尺寸标定时对拍照要求高，或者对采集图像设备要求高，因此会导致工作量大。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种基于图像考种的种子尺寸标定方法、系统、装置及存储介质。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种基于图像考种的种子尺寸标定方法，包括以下步骤：
获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，其中，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
作为一种可实施方式，所述通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，包括以下步骤：
依次遍历有效二值图中所有连通域，得到当前所有连通域的参数，参数包括面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽、最小外接矩形的长宽比、面积和最小外接矩形面积的比值、最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数；
结合标识刻度线的特征，若连通域满足第一预设条件，则为第一有效刻度线，所述第一预设条件为：
(7500<area<15000)且(270 <length<420)且(21<width<46)且(7<lwRatio<14)且(areaRatio>0.7)且(angle<25)且(90-angle<25))
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽根据考种标定物预设刻度线本身形态和原始图像的相对位置确定。
作为一种可实施方式，所述通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，包括以下步骤：
计算第一有效刻度线集合中的每个第一有效刻度线的连通域的特征均值，所述特征均值为面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比的均值；
依次遍历第一有效刻度线集中每个第一有效刻度线对应的第一有效刻度线连通域，得到第一有效刻度线连通域的第一参数，第一参数包括面积、最小外接矩形的长、宽及长宽比；通过特征均值设置第二预设条件，若第一有效刻度线连通域的第一参数满足第二预设条件，则为第二有效刻度线，所述第二预设条件为：
(0.77*areaAvg<area<1.2*areaAvg)且(0.8*lengthAvg<length<1.2*lengthAvg)且(0.8*widthAvg<width<1.2*widthAvg)且(0.7*lwRatioAvg<lwRatio<1.3*lwRatioAvg)
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积area、长length、最小外接矩形的宽width的限定范围由根据刻度线本身形态和采集图像的相对位置确定的，areaAvg表示面积均值，lengthAvg表示长均值，widthAvg表示最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示最小外接矩形的长宽比均值。
作为一种可实施方式，所述计算第一有效刻度线集合中的每个第一有效刻度线的连通域的特征均值，包括以下步骤：
将第一有效刻度线集中的第一有效刻度线按照从短到长排序，并选取序列中间位置且总数的五分之三作为第一新有效刻度线集；
将第一新有效刻度线集中的第一有效刻度线按照从窄到宽进行排序，并选取序列中间位置且总数的五分之三作为第二新有效刻度线集；
获取第二新有效刻度线集，依次遍历第二新有效刻度线集中的第二新有效刻度线连通域，计算第二新有效刻度线连通域的特征，所述特征包括面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比；
统计第二新有效刻度线集中的第一刻度线的个数及计算每个特征总和，进而得到每个特征均值，特征均值根据以下公式得到：
areaAvg = areaSum / sum；
lengthAvg = lengthSum / sum；
widthAvg = widthSum / sum；
lwRatioAvg = lwRatioSum / sum；
其中，areaAvg表示刻度线连通域的面积均值，lengthAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的长均值，widthAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的长宽比均值， areaSum表示面积总和； lengthSum表示长总和； widthSum表示宽总和； lwRatioSum表示长宽比总和；sum表示第二新有效刻度线集中的第一刻度线的个数。
作为一种可实施方式，当考种标定物为四边形时，形成4个第二有效刻度线集合，对4个第二有效刻度线集合内第二有效刻度线进行筛选，得到第三有效刻度线集合。
作为一种可实施方式，所述形成4个第二有效刻度线集合，包括以下步骤：
获取有效二值图的中心位置坐标；
逐个遍历第二有效刻度线集合中的每个第二有效刻度线连通域，获取当前刻度线的最小外接矩形的长边和水平线的夹角度数及当前第二有效刻度线的最小外接矩形的中心点作为第二有效刻度线的中点位置坐标；
当满足第一条件时，将当前第二有效刻度线归入上边列第二有效刻度线集合，所述第一条件如下：
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY < imageCenterY）
当满足第二条件时，将当前第二有效刻度线归入下边列第二有效刻度线集合，所述第二条件如下：
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY >= imageCenterY）
当满足第三条件时，将当前第二有效刻度线归入左边第二有效刻度线集合，所述第三条件如下：
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX < imageCenterX）
当满足第四条件时，将当前第二有效刻度线归入右边列第二有效刻度线集合，所述第四条件如下：
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX >= imageCenterX）
其中， lineAngle表示夹角度数，imageCenterX和imageCenterX分别表示图像中心位置坐标的x坐标和y坐标， lineCenterX和lineCenterY分别表示中点位置坐标的x坐标和y坐标， lineAngle表示为夹角度数。
作为一种可实施方式，所述对4个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选，包括以下步骤：
对每个第二有效刻度线集合内的各个第二有效刻度线按坐标增加进行排序形成第一队列，在第一队列中依次遍历第二有效刻度线连通域，将第i个第二有效刻度线的中点和第i+1个第二有效刻度线的中点进行连接，形成第一直线；
第i个第二有效刻度线与第i+1个第二有效刻度线形成第一夹角，第i个第二有效刻度线与第一直线形成第二夹角，第i+1个第二有效刻度线与第一直线形成第三夹角，求第一夹角、第二夹角和第三夹角的和并记为总角；
当从i = 0逐个遍历，第1次满足总角小于6度时，将第i个第二有效刻度线与第i+1个第二有效刻度线归入第三有效刻度线集合内；
从第2次满足总角小于6度时，将第i+1个第二有效刻度线归入第三有效刻度线集合内；
从第1次满足总角小于6度后，若出现不满足总角小于6度时，则将第i+1个第二有效刻度线从第一队列中删除，使得第i+1个第二有效刻度线后的第一队列前移一位，并从第i个第二有效刻度线继续依次遍历。
作为一种可实施方式，所述基于交点的位置变化进行透视变换得到校正图像：包括以下步骤：
取同一集合内所有第三有效刻度线连通域的像素位置形成坐标集合；
用最小二乘拟合估算方法对坐标集合进行直线拟合，每个第三有效刻度线集合拟合出一条直线，得到上下左右4条直线，分别记作第一直线、第二直线、第三直线及第四直线；
将第一直线和第三直线的交点记作第一交点，将第一直线和第四直线的交点记作第二交点，将第二直线和第三直线的交点记作第三交点，将第二直线和第四直线的交点记作第四交点；
获取有效二值图中4个交点的最小外接矩形，通过调整最小外接矩形的中心和倾斜角度对有效二值图进行旋转直至将最小外接矩形调整成的正外接矩形，得到旋转有效二值图；
基于考种标定物刻度线围成矩形的长宽比得到正外接矩形的宽度，计算公式如下：
rectWidthNew = rectLength/realLWRatio
其中，realLWRatio表示长宽比，rectLength表示正外接矩形的长度，rectWidthNew表示正外接矩形的宽度；
获取正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置；
基于正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置及最小外接矩形中第一交点、第二交点、第三交点和第四交点的位置得到对应关系，基于对应关系对旋转有效二值图进行透视变换。
作为一种可实施方式，所述判断像素与刻度的对应关系，得到单位像素的实际尺寸，包括以下步骤：
获取获取正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置及考种标定物中实际每条边形成的交点所构成矩形的实际长度和实际宽度，得到长度像素尺寸和宽度像素尺寸，具体为：
lengthPix = rectDownRightPtX - rectUpLeftPtX
Widthpix = rectDownRightPtY - rectUpLeftPtY
其中，lengthPix 表示长度像素尺寸，Widthpix 表示宽度像素尺寸，rectUpLeftPtX和rectUpLeftPtY分别是rectUpLeftPt的x坐标和y坐标；rectDownRightPtX和rectDownRightPtY分别是rectDownRightPt的x坐标和y坐标， rectUpLeftPt、rectUpRightPt、rectDownLeftPt及rectDownRightPt分别表示正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置；
单位像素的实际尺寸则为：
pixel2size = (realLength + realWidth)/(lengthPix + Widthpix)
其中，pixel2size表示单位像素的实际尺寸，realLength 表示实际长度，realWidth表示实际宽度，lengthPix 表示长度像素尺寸，Widthpix 表示宽度像素尺寸。
作为一种可实施方式， 所述获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，包括以下步骤：
获取含考种标定物及标识刻度线的原始图像；
对原始图进行缩放处理，将图像尺寸固定到一个有效范围，得到第一图像；
对所述第一图像进行二值化处理，得到二值化图像；
对二值图像依次进行腐蚀膨胀及去干扰处理，得到有效二值图。
一种基于图像考种的种子尺寸标定系统，包括获取处理模块、第一筛选模块、第二筛选模块、第三筛选模块、拟合处理模块及判断计算模块；
所述获取处理模块，用于获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
所述第一筛选模块，用于依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
所述第二筛选模块，用于通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
所述第三筛选模块，分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
所述拟合处理模块，用于将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
所述判断计算模块，用于判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下所述的方法步骤：
获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，其中，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
一种基于图像考种的种子尺寸标定装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下所述的方法步骤：
获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，其中，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明自动将图像的像素距离和实际尺寸对应起来，不仅解决图像倾斜照成的误差，还取代了人工标定像素尺寸的工作，节省了人力成本，提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明示例性方法的整体流程示意图；
图2是本发明含考种标定物及标识刻度线的原始图像；
图3是本发明方法中预处理后的有效二值图示意图；
图4是本发明方法中将有效刻度线和同列刻度线拟合成直线的展示图；
图5是本发明方法中图像校正后的校正图像的展示图；
图6-图7是本发明考种标定物的结构示意图；
图8是另一实施例的结果展示图；
图9是本发明系统的整体示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
示例型实施例：
一种基于图像考种的种子尺寸标定方法，如图1所示，包括以下步骤：
S100、获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，其中，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
S200、依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
S300、通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
S400、分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
S500、将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
S600、判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
在步骤S500中，一般情况下，透视变换需要的是4个点，若果小于4个点时没有办法做透视变换的，当然如果大于4个点，只要选择4个点就可以了。
通过本发明的方法，最终得到校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，进而能到得到计算种子的实际尺寸。
在具体实施例中，所述通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，包括以下步骤：
依次遍历有效二值图中所有连通域，得到当前所有连通域的参数，参数包括面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽、最小外接矩形的长宽比、面积和最小外接矩形面积的比值、最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数；
结合标识刻度线的特征，若连通域若满足第一预设条件，则为第一有效刻度线，所述第一预设条件为：
(7500<area<15000)且(270 <length<420)且(21<width<46)且(7<lwRatio<14)且(areaRatio>0.7)且(angle<25)且(90-angle<25))
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽根据考种标定物预设刻度线本身形态和原始图像的相对位置确定。
在一个实施例中，所述通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，包括以下步骤：
计算第一有效刻度线集合中的每个第一有效刻度线的连通域的特征均值，所述特征均值为面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比的均值，包括以下步骤：将第一有效刻度线集中的第一有效刻度线按照从短到长排序，并选取序列中间位置且总数的五分之三作为第一新有效刻度线集；将第一新有效刻度线集中的第一有效刻度线按照从窄到宽进行排序，并选取序列中间位置且总数的五分之三作为第二新有效刻度线集；获取第二新有效刻度线集，依次遍历第二新有效刻度线集中的第二新有效刻度线连通域，计算第二新有效刻度线连通域的特征，所述特征包括面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比；统计第二新有效刻度线集中的第一刻度线的个数及计算每个特征总和，进而得到每个特征均值，特征均值根据以下公式得到：
areaAvg = areaSum / sum；
lengthAvg = lengthSum / sum；
widthAvg = widthSum / sum；
lwRatioAvg = lwRatioSum / sum；
其中，areaAvg表示刻度线连通域的面积均值，lengthAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的长均值，widthAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的长宽比均值， areaSum表示面积总和； lengthSum表示长总和； widthSum表示宽总和； lwRatioSum表示长宽比总和；sum表示第二新有效刻度线集中的第一刻度线的个数；
依次遍历第一有效刻度线集中每个第一有效刻度线对应的第一有效刻度线连通域，得到第一有效刻度线连通域的第一参数，第一参数包括面积、最小外接矩形的长、宽及长宽比；通过特征均值设置第二预设条件，若第一有效刻度线连通域的第一参数满足第二预设条件，则为第二有效刻度线，所述第二预设条件为：
(0.77*areaAvg<area<1.2*areaAvg)且(0.8*lengthAvg<length<1.2*lengthAvg)且(0.8*widthAvg<width<1.2*widthAvg)且(0.7*lwRatioAvg<lwRatio<1.3*lwRatioAvg)
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积area、最小外接矩形的长length、最小外接矩形的宽width的限定范围根据刻度线本身形态和采集图像的相对位置确定的，areaAvg表示面积均值，lengthAvg表示最小外接矩形的长均值，widthAvg表示最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示最小外接矩形的长宽比均值。
在实际应用中，考种标定物为四边形时，形成4个第二有效刻度线集合，对4个第二有效刻度线集合内第二有效刻度线进行筛选，得到第三有效刻度线集合。所述形成4个第二有效刻度线集合，包括以下步骤：
获取有效二值图的中心位置坐标；
逐个遍历第二有效刻度线集合中的每个第二有效刻度线连通域，获取当前刻度线的最小外接矩形的长边和水平线的夹角度数及当前第二有效刻度线的最小外接矩形的中心点作为第二有效刻度线的中点位置坐标；
当满足第一条件时，将当前第二有效刻度线归入上边列第二有效刻度线集合，所述第一条件如下：
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY < imageCenterY）
当满足第二条件时，将当前第二有效刻度线归入下边列第二有效刻度线集合，所述第二条件如下：
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY >= imageCenterY）
当满足第三条件时，将当前第二有效刻度线归入左边第二有效刻度线集合，所述第三条件如下：
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX < imageCenterX）
当满足第四条件时，将当前第二有效刻度线归入右边列第二有效刻度线集合，所述第四条件如下：
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX >= imageCenterX）
其中， lineAngle表示夹角度数，imageCenterX和imageCenterX分别表示图像中心位置坐标的x坐标和y坐标， lineCenterX和lineCenterY分别表示当前第二有效刻度线的中点位置坐标的x坐标和y坐标， lineAngle表示为夹角度数。
在一个实施例中，所述对4个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选，包括以下步骤：
对每个第二有效刻度线集合内的各个第二有效刻度线按坐标增加进行排序形成第一队列，在第一队列中依次遍历第二有效刻度线连通域，将第i个第二有效刻度线的中点和第i+1个第二有效刻度线的中点进行连接，形成第一直线；
第i个第二有效刻度线与第i+1个第二有效刻度线形成第一夹角，第i个第二有效刻度线与第一直线形成第二夹角，第i+1个第二有效刻度线与第一直线形成第三夹角，求第一夹角、第二夹角和第三夹角的和并记为总角；
当从i = 0逐个遍历，第1次满足总角小于6度时，将第i个第二有效刻度线与第i+1个第二有效刻度线归入第三有效刻度线集合内；
从第2次满足总角小于6度时，将第i+1个第二有效刻度线归入第三有效刻度线集合内；
从第1次满足总角小于6度后，若出现不满足总角小于6度时，则将第i+1个第二有效刻度线从第一队列中删除，使得第i+1个第二有效刻度线后的第一队列前移一位，并从第i个第二有效刻度线继续依次遍历。
结合附图2-附图7，采用本方法操作如下：获取到有效二值图，筛选第一有效刻度线（此次为第一次筛选）：依次遍历有效二值图中所有的连通域，计算当前连通域的面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽、最小外接矩形的长宽比、面积和最小外接矩形面积的比值、最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，分别记录为：area、length、width 、lwRatio、areaRatio、angle。当满足如下条件时，则为第一有效刻度线。
(7500<area<15000)且(270 <length<420)且(21<width<46)且(7<lwRatio<14)且(areaRatio>0.7)且(angle<25)且(90-angle<25)) 公式 （1）
以上area、length、width参数的限定范围是根据刻度线本身形态和采集图像的相对位置确定的，这样要求采集原始图像时，考种标定物（在本实施例中就是刻度盘）的边缘要接近原始图像的边缘，确保使用方式在一定范围内固定，就确保了刻度线的长、宽、面积等参数固定在一个范围内，利用这个范围就可以塞选出有效刻度线；lwRatio参数是根据刻度线本身长宽确定的，其值会在刻度线真实长宽比值的上下波动。
通过以下方式得到有效二值图，对采集到的原始图像进行预处理：对原始图像进行缩放，将原始图像尺寸固定到一个有效范围，这里以原始图像的最长边作为参考，把最长边缩放到2500个像素，原始图像按此等比例缩放，缩放后进行简单滤波处理，获得有效尺寸的第一图像；对有效尺寸的第一图像进行二值化，这里二值化主要使用了局部二值化，局部二值化的滑动窗口大小应该为较粗刻度线宽度的2倍左右；较粗刻度线就是采集图像时距离较近，这样刻度线占比大，较粗，这里的较粗刻度线宽度约50个像素，滑动窗口大小是105像素，二值化后输出带有较多噪声的二值化图像；对带有噪声的二值化图像进行腐蚀膨胀处理，随后在去除过小和过大干扰连通域等处理，最终获得有效二值图，参见图3。
原始图像中的考种标定物为种子托盘，以图6-图7种子托盘为例，种子托盘主体1的材质为透明亚克力，边框紧配嵌入8根黑色亚克力条，每列两根呈对称排布；种子托盘中间部分加工成平底凹槽，凹槽边缘斜角的角度 30°，R角为R4， 使得边缘接缝处过度均匀，不留下明显痕迹；整体的外观表面喷细砂，可覆盖表面机加工的加工痕迹，既提高外观品质，也可使光线投射更加均匀；使用时，种子托盘放在背光板上，把种子放在种子托盘里面，最后采集图像；种子托盘的凹槽是为了更好的存放种子，种子托盘凹槽边缘用斜坡和表面喷细砂，是为了拍照时托盘不会留下黑块，最终为了更好的分割背景与种子；在本发明中，种子托盘要求同列预设标识刻度线2个数不小于2个，目前在单列刻度线个数为：2、8、12个刻度线的种子托盘成功使用，种子托盘见图7，而图8为多条标识刻度线2的情况。
进行第二次筛选，在筛选出的第一有效刻度线集合中再一次筛选第二有效刻度线，利用单条刻度线特征接近近多条刻度线特征均值的原理进行筛选。首先要计算出第一有效刻度线的连通域面积、长、宽、长宽比等特征的均值，具体如下：
1）根据第一有效刻度线的长从小到大对S200筛选出的有效刻度线集进行排序，在序列中间取出3/5的作为新的刻度线集；
2）根据刻度线的宽从小到大对1）中获取的新刻度线集进行排序，在序列中间再取出3/5的刻度线集用于计算刻度线特征的平均值；
3）获取2）输出的刻度线集，依次遍历每个刻度线的连通域，计算连通域的面积和连通域的最小外接矩形的长、宽、长宽比；并将面积进行累加，记作：areaSum；将长进行累加，记作：lengthSum；将宽进行累加，记作：widthSum；将长宽比进行累加，记作：lwRatioSum；统计刻度线集中的刻度线个数为sum；根据以下公式计算特征均值；
areaAvg = areaSum / sum； 公式 （2_1）
lengthAvg = lengthSum / sum； 公式 （2_2）
widthAvg = widthSum / sum； 公式 （2_3）
lwRatioAvg = lwRatioSum / sum； 公式 （2_4）
以上公式中，areaAvg是刻度线连通域的面积均值，lengthAvg是刻度线连通域的最小外接矩形的长均值，widthAvg是刻度线连通域的最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg是刻度线连通域的最小外接矩形的长宽比均值。
其次，利用获得的特征均值，对第一有效刻度线集进行筛选，其筛选方法：依次遍历刻度线集中每个刻度线的连通域，计算其面积和最小外接矩形的长、宽、长宽比，分别记录为：area、length、width 、lwRatio；满足以下条件时，则为第二有效刻度线，将筛选出的第二有效刻度线作为第二有效刻度线集；
(0.77*areaAvg<area<1.2*areaAvg)且(0.8*lengthAvg<length<1.2*lengthAvg)且(0.8*widthAvg<width<1.2*widthAvg)且(0.7*lwRatioAvg<lwRatio<1.3*lwRatioAvg) 公式（3）。
进行第三次筛选，在筛选出的第二有效刻度线集合中再一次筛选有效刻度线，利用同列刻度线平行的原理进行筛选：
首先，要将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，这样上下左右4列第二有效刻度线就形成4个刻度线集合，方法如下：
1）获取图像中心的x、y坐标，分别记作imageCenterX、imageCenterY；
2）逐个遍历第二有效刻度线集中的每个第二有效刻度线连通域，求当前第二有效刻度线的最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，记作lineAngle；求当前第二有效刻度线的最小外接矩形的中心点作为第二有效刻度线的中点，中点在图像中的x、y坐标分别记作lineCenterX， lineCenterY；
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY < imageCenterY） 公式 （4_1）
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY >= imageCenterY） 公式 （4_2）
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX < imageCenterX） 公式 （4_3）
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX >= imageCenterX） 公式 （4_4）
当满足公式4_1时，将当前第二有效刻度线归入上边列第二有效刻度线集合；当满足公式4_2时，将当前第二有效刻度线归入下边列第二有效刻度线集合；当满足公式4_3时，将当前第二有效刻度线归入左边列第二有效刻度线集合；当满足公式4_3时，将当前第二有效刻度线归入右边列第二有效刻度线合；至此，就将同列第二有效刻度线放入了同一个集合内，形成了上下左右4个第二有效刻度线集合；
其次，根据同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，逐个对4个第二有效刻度线集合内第二有效刻度线进行筛选，方法相同，其筛选一个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线的方法如下：对第二有效刻度线集合按坐标增加进行排序形成第一队列，在第一队列中依次遍历第二有效刻度线的连通域，遍历第i个第二有效刻度线，记作line[i]，i+1个第二有效刻度线，记作line[i+1]，链接第i个第二有效刻度线的中点和第i+1个第二有效刻度线的中点，形成线段lineMidi；i的范围[0，N]，N是集合内第二有效刻度线的数量；
line[i]和line[i+1]的夹角记作lineAnglei，line[i]和lineMidi的夹角记作lineAngleMidi1，line[i+1]和lineMidi的夹角记作lineAngleMidi2；计算三个角度的和记作lineAngleSum，即：lineAngleSum = lineAnglei + lineAngleMidi1 +lineAngleMidi2；
当从i = 0开始逐个遍历，第1次满足lineAngleSum < 6时，将line[i]和line[i+1]归入第三有效刻度线集合；从第2次满足lineAngleSum < 6时，只需将line[i+1]归入第三有效刻度线集合；
从第1次满足lineAngleSum < 6以后开始，若出现不满足lineAngleSum < 6时，便将line[i+1]从第一队列中删除，使得line[i+1]后面的刻度线队列前移一位，并从line[i]继续依次遍历；
通过以上方法的筛选，出现了上下左右4个第三有效刻度线集合。
拟合同列第三有效刻度线成直线，这样上下左右4个第三有效刻度线集合就可以拟合出上下左右4条直线；在计算4条直线的4个交点，方法如下：
1）取同一集合内所有第三有效刻度线的连通域，连通域的像素位置形成坐标集合，然后用最小二乘拟合估算方法对坐标集合进行直线拟合，至此一个第三有效刻度线集合就拟合出了一条直线，这样上下左右4个第三有效刻度线集合就可以拟合出上下左右4条直线，分别记作lineUp，lineDown，lineLeft，lineRight；
2）直线lineUp和lineLeft的交点记作lineUpLeftPt；直线lineUp和lineRight的交点记作lineUpRightPt；直线lineDown和lineLeft的交点记作lineDownLeftPt；直线lineDown和lineRight的交点记作lineDownRightPt；
根据4个交点在有效二值图的位置和考种标定物中4个点的位置关系，进行透视变化，将形变图像做正，方法如下：
1）对有效二值图中4个点找出最小外接矩形，根据最小外接矩形的中心和倾斜角度，对有效二值图进行旋转，同时最小外接矩形也一起被转成正外接矩形，矩形的长、宽分别记作rectLength、rectWidth；
2）考种标定物中刻度线的4个交点构成矩形的长宽比是已知定值，记作realLWRatio，这里realLWRatio=241/328；缩放外接矩形的宽，新宽记作rectWidthNew，使其满足如下公式：
rectWidthNew = rectLength/realLWRatio 公式（5）
以缩放前外接矩形的中心为新矩形的中心，就形成了长宽为rectLength、rectWidthNew的新外接矩形，此时记录下其4个角在有效二值图上的坐标，左上角坐标为rectUpLeftPt，右上角坐标为rectUpRightPt，左下角坐标为rectDownLeftPt，右下角坐标为rectDownRightPt；
利用（lineUpLeftPt、lineUpRightPt、lineDownLeftPt、lineDownRightPt）变换到（rectUpLeftPt、rectUpRightPt、rectDownLeftPt、rectDownRightPt）的对应关系，对1）步骤旋转后的有效二值图进行透视变换，透视变换后的有效二值图为校正图像。
获取校正图像，校正图像中的上下左右4列第三有效刻度线所在直线的交点的坐标，即为：（rectUpLeftPt、rectUpRightPt、rectDownLeftPt、rectDownRightPt）；考种标定物中预设标识刻度线的4个交点构成矩形的长、宽分别记录为realLength 、realWidth，长、宽是已知定值，这里realLength = 241mm，realWidth= 328mm；长、宽的像素尺寸记录为lengthPix，widthpix，其计算方法：
lengthPix = rectDownRightPtX - rectUpLeftPtX； 公式（6_1）
Widthpix = rectDownRightPtY - rectUpLeftPtY； 公式（6_2）
其中，rectUpLeftPtX、rectUpLeftPtY分别是点rectUpLeftPt的x、y坐标；rectDownRightPtX 、rectDownRightPtY分别是点rectDownRightPt的x、y坐标；
计算像素和刻度的关系，获得一个像素距离等于多少毫米，记作pixel2size ，计算公式如下：
pixel2size = (realLength + realWidth)/(lengthPix + Widthpix)； 公式（7）
在校正图像上进行像素尺寸的测量计算，最后可以利用一个像素距离等于pixel2size毫米，将像素尺寸转换成我们生活中使用的实际尺寸，统计出图像中种子所占的像素，则就能知道种子的具体尺寸。例如本文使用的是毫米（mm）。
实施例2：
一种基于图像考种的种子尺寸标定系统，如图9所示，包括获取处理模块100、第一筛选模块200、第二筛选模块300、第三筛选模块400、拟合处理模块500及判断计算模块600；
所述获取处理模块100，用于获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
所述第一筛选模块200，用于依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
所述第二筛选模块300，用于通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
所述第三筛选模块400，分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
所述拟合处理模500块，用于将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
所述判断计算模块600，用于判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
实施例3：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下所述的方法步骤：
S100、获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，其中，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
S200、依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
S300、通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
S400、分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
S500、将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
S600、判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
需要说明的是：
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，其中，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸；
所述通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，包括以下步骤：
计算第一有效刻度线集合中的每个第一有效刻度线的连通域的特征均值，所述特征均值为面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比的均值；
依次遍历第一有效刻度线集中每个第一有效刻度线对应的第一有效刻度线连通域，得到第一有效刻度线连通域的第一参数，第一参数包括面积、最小外接矩形的长、宽及长宽比；通过特征均值设置第二预设条件，若第一有效刻度线连通域的第一参数满足第二预设条件，则为第二有效刻度线，所述第二预设条件为：
(0.77*areaAvg<area<1.2*areaAvg)且(0.8*lengthAvg<length<1.2*lengthAvg)且(0.8*widthAvg<width<1.2*widthAvg)且(0.7*lwRatioAvg<lwRatio<1.3*lwRatioAvg)
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积area、长length、最小外接矩形的宽width的限定范围由根据刻度线本身形态和采集图像的相对位置确定的，areaAvg表示面积均值，lengthAvg表示长均值，widthAvg表示最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示最小外接矩形的长宽比均值。
2.根据权利要求1所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，包括以下步骤：
依次遍历有效二值图中所有连通域，得到当前所有连通域的参数，参数包括面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽、最小外接矩形的长宽比、面积和最小外接矩形面积的比值、最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数；
结合标识刻度线的特征，若连通域若满足第一预设条件，则为第一有效刻度线，所述第一预设条件为：
(7500<area<15000)且(270 <length<420)且(21<width<46)且(7<lwRatio<14)且(areaRatio>0.7)且(angle<25)且(90-angle<25)
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积、最小外接矩形的长、最小外接矩形的宽根据考种标定物预设刻度线本身形态和原始图像的相对位置确定。
3.根据权利要求1所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述计算第一有效刻度线集合中的每个第一有效刻度线的连通域的特征均值，包括以下步骤：
将第一有效刻度线集中的第一有效刻度线按照从短到长排序，并选取序列中间位置且总数的五分之三作为第一新有效刻度线集；
将第一新有效刻度线集中的第一有效刻度线按照从窄到宽进行排序，并选取序列中间位置且总数的五分之三作为第二新有效刻度线集；
获取第二新有效刻度线集，依次遍历第二新有效刻度线集中的第二新有效刻度线连通域，计算第二新有效刻度线连通域的特征，所述特征包括面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比；
统计第二新有效刻度线集中的第一刻度线的个数及计算每个特征总和，进而得到每个特征均值，特征均值根据以下公式得到：
areaAvg = areaSum / sum；
lengthAvg = lengthSum / sum；
widthAvg = widthSum / sum；
lwRatioAvg = lwRatioSum / sum；
其中，areaAvg表示刻度线连通域的面积均值，lengthAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的长均值，widthAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示刻度线连通域的最小外接矩形的长宽比均值， areaSum表示面积总和； lengthSum表示长总和； widthSum表示宽总和； lwRatioSum表示长宽比总和；num表示第二新有效刻度线集中的第一刻度线的个数。
4.根据权利要求1所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，当考种标定物为四边形时，形成4个第二有效刻度线集合，对4个第二有效刻度线集合内第二有效刻度线进行筛选，得到第三有效刻度线集合。
5.根据权利要求4所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述形成4个第二有效刻度线集合，包括以下步骤：
获取有效二值图的中心位置坐标；
逐个遍历第二有效刻度线集合中的每个第二有效刻度线连通域，获取当前刻度线的最小外接矩形的长边和水平线的夹角度数及当前第二有效刻度线的最小外接矩形的中心点作为第二有效刻度线的中点位置坐标；
当满足第一条件时，将当前第二有效刻度线归入上边列第二有效刻度线集合，所述第一条件如下：
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY < imageCenterY）
当满足第二条件时，将当前第二有效刻度线归入下边列第二有效刻度线集合，所述第二条件如下：
(lineAngle < 45) 且（lineCenterY >= imageCenterY）
当满足第三条件时，将当前第二有效刻度线归入左边第二有效刻度线集合，所述第三条件如下：
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX < imageCenterX）
当满足第四条件时，将当前第二有效刻度线归入右边列第二有效刻度线集合，所述第四条件如下：
(lineAngle >= 45) 且（lineCenterX >= imageCenterX）
其中， lineAngle表示夹角度数，imageCenterX和imageCenterX分别表示图像中心位置坐标的x坐标和y坐标， lineCenterX和lineCenterY分别表示中点位置坐标的x坐标和y坐标， lineAngle表示为夹角度数。
6.根据权利要求4所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述对4个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选，包括以下步骤：
对每个第二有效刻度线集合内的各个第二有效刻度线按坐标增加进行排序形成第一队列，在第一队列中依次遍历第二有效刻度线连通域，将第i个第二有效刻度线的中点和第i+1个第二有效刻度线的中点进行连接，形成第一直线；
第i个第二有效刻度线与第i+1个第二有效刻度线形成第一夹角，第i个第二有效刻度线与第一直线形成第二夹角，第i+1个第二有效刻度线与第一直线形成第三夹角，求第一夹角、第二夹角和第三夹角的和并记为总角；
当从i = 0逐个遍历，第1次满足总角小于6度时，将第i个第二有效刻度线与第i+1个第二有效刻度线归入第三有效刻度线集合内；
从第2次满足总角小于6度时，将第i+1个第二有效刻度线归入第三有效刻度线集合内；
从第1次满足总角小于6度后，若出现不满足总角小于6度时，则将第i+1个第二有效刻度线从第一队列中删除，使得第i+1个第二有效刻度线后的第一队列前移一位，并从第i个第二有效刻度线继续依次遍历。
7.根据权利要求4所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述基于交点的位置变化进行透视变换得到校正图像：包括以下步骤：
取同一集合内所有第三有效刻度线连通域的像素位置形成坐标集合；
用最小二乘拟合估算方法对坐标集合进行直线拟合，每个第三有效刻度线集合拟合出一条直线，得到上下左右4条直线，分别记作第一直线、第二直线、第三直线及第四直线；
将第一直线和第三直线的交点记作第一交点，将第一直线和第四直线的交点记作第二交点，将第二直线和第三直线的交点记作第三交点，将第二直线和第四直线的交点记作第四交点；
获取有效二值图中4个交点的最小外接矩形，通过调整最小外接矩形的中心和倾斜角度对有效二值图进行旋转直至将最小外接矩形调整成的正外接矩形，得到旋转有效二值图；
基于考种标定物刻度线围成矩形的长宽比得到正外接矩形的宽度，计算公式如下：
rectWidthNew = rectLength/realLWRatio
其中，realLWRatio表示长宽比，rectLength表示正外接矩形的长度，rectWidthNew表示正外接矩形的宽度；
获取正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置；
基于正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置及最小外接矩形中第一交点、第二交点、第三交点和第四交点的位置得到对应关系，基于对应关系对旋转有效二值图进行透视变换。
8.根据权利要求1所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸，包括以下步骤：
获取正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置及考种标定物中实际每条边形成的交点所构成矩形的实际长度和实际宽度，得到长度像素尺寸和宽度像素尺寸，具体为：
lengthPix = rectDownRightPtX - rectUpLeftPtX
Widthpix = rectDownRightPtY - rectUpLeftPtY
其中，lengthPix 表示长度像素尺寸，Widthpix 表示宽度像素尺寸，rectUpLeftPtX和rectUpLeftPtY分别是rectUpLeftPt的x坐标和y坐标；rectDownRightPtX 和rectDownRightPtY分别是rectDownRightPt的x坐标和y坐标， rectUpLeftPt、rectUpRightPt、rectDownLeftPt及rectDownRightPt分别表示正外接矩形4个交点在有效二值图中的位置；
单位像素的实际尺寸则为：
pixel2size = (realLength + realWidth)/(lengthPix + Widthpix)
其中，pixel2size表示单位像素的实际尺寸，realLength 表示实际长度， realWidth表示实际宽度，lengthPix 表示长度像素尺寸，Widthpix 表示宽度像素尺寸。
9.根据权利要求1所述的基于图像考种的种子尺寸标定方法，其特征在于，所述获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，包括以下步骤：
获取含考种标定物及标识刻度线的原始图像；
对原始图进行缩放处理，将图像尺寸固定到一个有效范围，得到第一图像；
对所述第一图像进行二值化处理，得到二值化图像；
对二值图像依次进行腐蚀膨胀及去干扰处理，得到有效二值图。
10.一种基于图像考种的种子尺寸标定系统，其特征在于，包括获取处理模块、第一筛选模块、第二筛选模块、第三筛选模块、拟合处理模块及判断计算模块；
所述获取处理模块，用于获取带有标识刻度线的考种标定物的有效二值图，考种标定物的每条边预设标识刻度线；
所述第一筛选模块，用于依次遍历有效二值图中所有连通域，通过标识刻度线的特征结合第一预设条件筛选出第一有效刻度线，形成第一有效刻度线集合；
所述第二筛选模块，用于通过第二预设条件对在第一有效刻度线集合中筛选出第二有效刻度线，形成第二有效刻度线集合；
所述第三筛选模块，分别将同列的第二有效刻度线放在一个集合内，基于同列刻度线在同一集合内和同列刻度线相互平行原理，分别对每个第二有效刻度线集合内的第二有效刻度线进行筛选得到第三有效刻度线集合；
所述拟合处理模块，用于将同列第三有效刻度线拟合成直线且当相邻直线两两相交时，得到与考种标定物边数目相同的交点，基于交点的位置变化对有效二值图进行旋转及透视变换得到校正图像；
所述判断计算模块，用于判断校正图像的像素与考种标定物实际尺寸的对应关系，得到单位像素的实际尺寸；
所述第一筛选模块被设置为：计算第一有效刻度线集合中的每个第一有效刻度线的连通域的特征均值，所述特征均值为面积、最小外接矩形的长、宽、长宽比的均值；
依次遍历第一有效刻度线集中每个第一有效刻度线对应的第一有效刻度线连通域，得到第一有效刻度线连通域的第一参数，第一参数包括面积、最小外接矩形的长、宽及长宽比；通过特征均值设置第二预设条件，若第一有效刻度线连通域的第一参数满足第二预设条件，则为第二有效刻度线，所述第二预设条件为：
(0.77*areaAvg<area<1.2*areaAvg)且(0.8*lengthAvg<length<1.2*lengthAvg)且(0.8*widthAvg<width<1.2*widthAvg)且(0.7*lwRatioAvg<lwRatio<1.3*lwRatioAvg)
其中，area表示面积、length表示最小外接矩形的长、width 表示最小外接矩形的宽、lwRatio表示最小外接矩形的长宽比、areaRatio表示面积和最小外接矩形面积的比值、angle表示最小外接矩形的长边和水平线夹角的度数，连通域的面积area、长length、最小外接矩形的宽width的限定范围由根据刻度线本身形态和采集图像的相对位置确定的，areaAvg表示面积均值，lengthAvg表示长均值，widthAvg表示最小外接矩形的宽均值，lwRatioAvg表示最小外接矩形的长宽比均值。
11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任意一项所述的方法步骤。
12.一种基于图像考种的种子尺寸标定装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9任意一项所述的方法步骤。
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