android的玉米果穗形态参数测量系统的设计及实现(源码)
玉米果穗的形态参数是玉米育种、产量估算等阶段的重要参考指标，目前的形态参数测量系统存在着操作复杂，便携性低，成本高等问题。本文设计并实现了一种基于安卓系统的玉米果穗形态参数测量系统。在本文中，选择了两种玉米果穗整体分割算法以及四种籽粒轮廓分割算法，对其进行了实现与比较选择，从而选取基于OSTU的玉米果穗整体轮廓分割算法，以及基于自适应阈值和基于Canny算子的玉米籽粒轮廓分割算法对玉米果穗进行有效的分割，设计实现了玉米果穗快速估算模型来对玉米果穗的形态参数进行快速测量，并对测量数据进行评价比较，以判定算法的准确性。最后设计开发了一种玉米果穗形态参数测量系统，主要实现了图像获取，玉米果穗图像分割，果穗形态参数获取等功能，同时降低了系统的硬件成本，提高了系统的便携性，为考种人员提供了便捷。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1.绪论 2
1.1研究背景及意义 2
1.2玉米考种系统文献综述 2
1.2.1玉米果穗形态参数测量技术研究现状 3
1.2.2果穗图像分割技术的研究现状 3
1.2.3果穗参数估算技术的研究现状 4
1.3存在的主要问题 4
1.4研究内容 4
1.5技术路线 4
1.6论文组织与结构 5
2.玉米果穗图像分割算法的选择与实现 6
2.1 OpenCV库简介 6
2.2玉米果穗图像测试集的获取 6
2.3玉米果穗整体轮廓分割算法的实现与选择 7
2.3.1基于OSTU的玉米果穗轮廓分割原理与实现 7
2.3.2基于GrabCut的玉米果穗轮廓分割原理与实现 8
2.3.3玉米果穗轮廓分割方法的比较与选择 9
2.4玉米籽粒轮廓分割方法的选择与实现 10
2.4.1基于sobel算子的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 11
2.4.2基于LoG算子的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 12
2.4.3基于自适应阈值的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 13
2.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
.4基于canny算子的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 14
2.4.5玉米籽粒轮廓分割方法的比较与选择 15
3.玉米果穗形态参数统计方法的设计与实现 16
3.1玉米果穗的几何特征测量算法设计与实现 16
3.2基于快速估算模型的玉米果穗数量特征测量算法 17
3.2.1算法的原理 17
3.2.2算法实现与测试 18
3.3基于籽粒凸点分析的玉米果穗数量特征测量算法 19
3.3.1算法的原理 19
3.3.2算法实现与测试 20
4.玉米果穗形态参数测量系统设计与实现 21
4.1形态参数测量系统需求分析与确定 21
4.1.1测量系统问题陈述 21
4.1.2系统需求分析与获取 22
4.2测量系统的需求模型 22
4.3用户界面设计 23
4.4玉米果穗形态参数测量系统的设计与实现 24
4.4.1系统图像获取功能设计与实现 24
4.4.2玉米果穗形态参数测量功能设计与实现 25
4.4.3玉米果穗主三行标定功能设计与实现 27
4.5玉米果穗形态参数测量系统测试 28
5.总结与展望 29
5.1总结 29
5.2展望 29
致谢 30
参考文献 31
附录1 32
附录2 36
基于Android的玉米果穗形态参数测量系统的设计及实现
引言
1.绪论
1.1研究背景及意义
玉米作为粮食及经济作物，在世界上的分布极其广泛。随着时代的发展变化，玉米作用也在不断增多，但是由于种植面积的原因，提高玉米的亩产量显得越来越关键，所以对于玉米考种的要求越来越高。
玉米考种是玉米作物遗传育种过程中不可或缺的一个重要环节。而形态参数测量是考中环节中的一个关键步骤之一，传统的人工形态参数测量方法存在着人工成本高、效率低下、主观性强，测量精度差等问题，因而研究一种可以精准、高效且低成本地计算出诸多依靠人工难以直接测定或者统计耗时较长的形态参数的利用机器视觉和图像处理技术的自动检测玉米果穗的系统变得越来越迫切。转眼至今，随着图像获取技术与图像处理技术的发展，玉米形态参数系统已经被人们逐步完善并运用了。
现阶段的玉米考种系统，普遍存在的问题为硬件成本较高，操作流程过多。这类问题在考种核心环节之一的玉米形态参数测量阶段尤为明显，同时在该阶段中，对于玉米籽粒的粘连研究不够细化，停留在多株玉米并排紧挨放置时[1]或籽粒分割以后的散列排放时[34]，如何进行粘连分割，对于玉米果穗籽粒紧密排布的粘连分割研究较少，且停留于采取提高图像质量的方法上。
所以研究一款基于安卓系统的玉米果穗形态参数测量系统从考种中间核心环节入手降低测量的成本及环境限制，便捷用户的使用，提高玉米考种效率等意义。
1.2玉米考种系统文献综述
现阶段，玉米果穗的考种主要分为两大部分：田间测量和室内考种。其作用分别为：通过田间测量来了解玉米产量的构成，于田间取样从而计算果穗的各项表型性状，然后对产量进行预估；通过室内考种分析，争取使穗大粒多的果穗得到进一步的提升。
玉米考种系统一般运用于室内考种阶段，玉米考种系统的主要环节如下图，包括玉米果穗喂料，玉米果穗排列传输，玉米果穗图像采集，玉米果穗称量，玉米果穗筛选封装等阶段。其中王洪稷等人设计的玉米果穗自动考种系统在考种系统中，增加了玉米籽粒脱粒环节，并将测试后的玉米籽粒进行封装，通过在测试环节增加脱粒的方式，来简化玉米籽粒测量，同时减少了后续脱粒环节，以提高了玉米选种的效率。
图1 玉米果穗考种系统主要流程
其中，玉米果穗形态参数测量和玉米果穗称量，分别从玉米果穗的形态参数和果穗重量两个方面入手，对玉米果穗进行测量，以提供相关依据为后续玉米果穗的评价筛选提供依据，所以玉米果穗形态参数测量和玉米果穗称量两个环节是玉米自动考种系统中的两个核心部分。
1.2.1玉米果穗形态参数测量技术研究现状
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1.绪论 2
1.1研究背景及意义 2
1.2玉米考种系统文献综述 2
1.2.1玉米果穗形态参数测量技术研究现状 3
1.2.2果穗图像分割技术的研究现状 3
1.2.3果穗参数估算技术的研究现状 4
1.3存在的主要问题 4
1.4研究内容 4
1.5技术路线 4
1.6论文组织与结构 5
2.玉米果穗图像分割算法的选择与实现 6
2.1 OpenCV库简介 6
2.2玉米果穗图像测试集的获取 6
2.3玉米果穗整体轮廓分割算法的实现与选择 7
2.3.1基于OSTU的玉米果穗轮廓分割原理与实现 7
2.3.2基于GrabCut的玉米果穗轮廓分割原理与实现 8
2.3.3玉米果穗轮廓分割方法的比较与选择 9
2.4玉米籽粒轮廓分割方法的选择与实现 10
2.4.1基于sobel算子的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 11
2.4.2基于LoG算子的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 12
2.4.3基于自适应阈值的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 13
2.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
.4基于canny算子的玉米籽粒轮廓分割原理与实现 14
2.4.5玉米籽粒轮廓分割方法的比较与选择 15
3.玉米果穗形态参数统计方法的设计与实现 16
3.1玉米果穗的几何特征测量算法设计与实现 16
3.2基于快速估算模型的玉米果穗数量特征测量算法 17
3.2.1算法的原理 17
3.2.2算法实现与测试 18
3.3基于籽粒凸点分析的玉米果穗数量特征测量算法 19
3.3.1算法的原理 19
3.3.2算法实现与测试 20
4.玉米果穗形态参数测量系统设计与实现 21
4.1形态参数测量系统需求分析与确定 21
4.1.1测量系统问题陈述 21
4.1.2系统需求分析与获取 22
4.2测量系统的需求模型 22
4.3用户界面设计 23
4.4玉米果穗形态参数测量系统的设计与实现 24
4.4.1系统图像获取功能设计与实现 24
4.4.2玉米果穗形态参数测量功能设计与实现 25
4.4.3玉米果穗主三行标定功能设计与实现 27
4.5玉米果穗形态参数测量系统测试 28
5.总结与展望 29
5.1总结 29
5.2展望 29
致谢 30
参考文献 31
附录1 32
附录2 36
基于Android的玉米果穗形态参数测量系统的设计及实现
引言
1.绪论
1.1研究背景及意义
玉米作为粮食及经济作物，在世界上的分布极其广泛。随着时代的发展变化，玉米作用也在不断增多，但是由于种植面积的原因，提高玉米的亩产量显得越来越关键，所以对于玉米考种的要求越来越高。
玉米考种是玉米作物遗传育种过程中不可或缺的一个重要环节。而形态参数测量是考中环节中的一个关键步骤之一，传统的人工形态参数测量方法存在着人工成本高、效率低下、主观性强，测量精度差等问题，因而研究一种可以精准、高效且低成本地计算出诸多依靠人工难以直接测定或者统计耗时较长的形态参数的利用机器视觉和图像处理技术的自动检测玉米果穗的系统变得越来越迫切。转眼至今，随着图像获取技术与图像处理技术的发展，玉米形态参数系统已经被人们逐步完善并运用了。
现阶段的玉米考种系统，普遍存在的问题为硬件成本较高，操作流程过多。这类问题在考种核心环节之一的玉米形态参数测量阶段尤为明显，同时在该阶段中，对于玉米籽粒的粘连研究不够细化，停留在多株玉米并排紧挨放置时[1]或籽粒分割以后的散列排放时[34]，如何进行粘连分割，对于玉米果穗籽粒紧密排布的粘连分割研究较少，且停留于采取提高图像质量的方法上。
所以研究一款基于安卓系统的玉米果穗形态参数测量系统从考种中间核心环节入手降低测量的成本及环境限制，便捷用户的使用，提高玉米考种效率等意义。
1.2玉米考种系统文献综述
现阶段，玉米果穗的考种主要分为两大部分：田间测量和室内考种。其作用分别为：通过田间测量来了解玉米产量的构成，于田间取样从而计算果穗的各项表型性状，然后对产量进行预估；通过室内考种分析，争取使穗大粒多的果穗得到进一步的提升。
玉米考种系统一般运用于室内考种阶段，玉米考种系统的主要环节如下图，包括玉米果穗喂料，玉米果穗排列传输，玉米果穗图像采集，玉米果穗称量，玉米果穗筛选封装等阶段。其中王洪稷等人设计的玉米果穗自动考种系统在考种系统中，增加了玉米籽粒脱粒环节，并将测试后的玉米籽粒进行封装，通过在测试环节增加脱粒的方式，来简化玉米籽粒测量，同时减少了后续脱粒环节，以提高了玉米选种的效率。
图1 玉米果穗考种系统主要流程
其中，玉米果穗形态参数测量和玉米果穗称量，分别从玉米果穗的形态参数和果穗重量两个方面入手，对玉米果穗进行测量，以提供相关依据为后续玉米果穗的评价筛选提供依据，所以玉米果穗形态参数测量和玉米果穗称量两个环节是玉米自动考种系统中的两个核心部分。
1.2.1玉米果穗形态参数测量技术研究现状
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