基于机器视觉的白籽南瓜种子几何特征识别方法

张若愚1 葛宜元1 陈栋2,3 陈天恩2,3 姜凯1,4,2

1.佳木斯大学机械工程学院 2.农芯(南京)智慧农业研究院有限公司 3.北京市农林科学院信息技术研究中心 4.北京市农林科学院智能装备技术研究中心

摘要： 针对瓜类砧木定向播种装备缺乏，人工播种效率低、育苗质量差等问题，提出基于机器视觉的白籽南瓜种子几何特征的识别方法。选取京欣砧2号南瓜种子为研究对象，利用工业相机采集种子的原始图像，通过灰度化、均值滤波、动态阈值处理得到种子的灰度值、种子轮廓等形态特征，根据轮廓区域的方向和纵横比拟合最佳椭圆，并获得种子几何中心坐标和长短轴数据，以沿种子长轴方向的轮廓端点与几何中心点的最大距离来判断芽点方向，再以几何中心点为基准运用三角函数计算种子芽点所在位置，并开展试验验证。试验结果表明，利用该方法可以有效地判断出芽点位置和角度信息，芽点识别准确率为98.85%,芽点角度平均偏差为1.53°,25粒种子识别平均耗时为0.092 s。

关键词：机器视觉；白籽南瓜种子；定向播种；轮廓提取；芽点识别

基金资助： 国家自然科学基金面上项目(32171898)； 国家西甜瓜产业技术体系专项资金项目(CARS—25—07)； 中国烟草总公司贵州省公司科技项目(中烟黔科[2024]1号2024XM19)； 北京市农林科学院2024年度科研创新平台建设(PT2024—44)

文章来源：《中国农机化学报》