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        苗情苗勢系統

        苗情苗勢系統基于無人機+RGB相機的玉米苗期航拍圖像,采用機器學習等算法,對作物苗期的表型參數如苗的一致性、植株均勻性、缺苗與否、整體出苗率、株距均勻性、單個苗的綠度、占地面積等信息進行高通量的自動提取,并可多任務、多地點同時進行分析,對作物生長的苗期性狀進行精準快速的定位,成本低、靈活性高。

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        1、產品特點:

        1、導入航拍圖像后自動分割小區,可以按照單行區、雙行區到多行區分割小區,自動識別田間過道。

        2、分析圖片后可以測定玉米田間小區苗數、覆蓋度、整齊度、小區苗面積均值和方差、小區苗間距均值和方差、小區播種密度。

        3、苗數準確率≥96%,覆蓋度準確率≥96%,苗間距準確率≥96%,密度準確度≥96%,整齊度準確率≥96%。

        4、效率高:每個飛行架次20分鐘,可以覆蓋5畝地面積。調查效率提高35倍.

        5、標準一致:調查標準一致,減少人為誤差。

        6、調查數據可追溯:每個小區都留有圖片,數據可追溯。

        7、分析結果以Excel形式導出

        2、算法描述:

             對航拍圖像背景分割后進行壟向小區識別,得到無背景的植株圖像;將所述植株圖像旋轉至壟向水平方向,并基于預設面積閾值查找植株輪廓,得到各植株的植株輪廓;遍歷各植株輪廓,提取輪廓的中心,得到各植株的莖稈部位;基于壟向對莖稈部位進行排序和聚類,得到莖稈位置,基于每相鄰兩株植株的莖稈位置的距離,判斷相鄰兩株植株間是否缺苗,若缺苗則獲取缺苗數。

         

        3、有益效果:

        (1)調查速度快

             采用此方法調查20行小區的出苗情況,計算機上僅需25秒便可計算整體和單個材料出苗數、缺苗等表型參數,并實現調查結果的實時可視化。

         2)準確度高

              從航拍單幅圖像,整體出苗數的統計精度為97%。單個材料(1行22株),出苗數估算值與實測值之間顯著相關,R2為0.83。

        (3)通量高

               基于此方法的田間苗情苗勢調查,可以高通量的獲取485份GWAS玉米材料苗期各表型參數及其變異性。

         4、實際應用:

        1)        評價播種質量

        播種質量的主要指標是小區苗數、苗覆蓋度均勻度、株距均勻度.

        p  小區苗數:小區苗數的缺失直接影響收獲穗數繼而影響產量,一般小區苗數到達80%為正常小區。

        p  苗覆蓋度均勻度:俗稱“大小苗”,苗間長勢不勻互相脅迫而影響產量,主要是由于人工播種深度的鎮壓強度不一致造成的。

        p  苗間距均勻度:株距不勻也會互相脅迫而影響產量,主要是人工播種點播距離不一致造成的。

         

        2)評價田間地力分布情況

        根據無人機獲得的苗情苗勢數據可以形成田塊熱度圖,進而分析得到地塊的地力分布。


        說明:上圖所示為某試驗地使用無人機苗情苗勢系統獲得的小區覆蓋度做成的熱度圖,從中可以看出西邊地塊地力較差。

        5、硬件配置:

        1)無人機型號為 ""御"" Mavic 2 專業版

        2)圖形工作站型號:戴爾5820至強W-2145/256GB內存/512G+1T硬盤/RTX2080Ti-11GB/950W電源/K

        詳細咨詢請聯系王經理。

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