[1]贾彪,马富裕.不同氮素处理棉花冠层图像颜色特征分析[J].江苏农业科学,2016,44(09):344-351.
　Jia Biao,et al.Analysis of color characteristics of cotton canopy images under different nitrogen rates[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(09):344-351.
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不同氮素处理棉花冠层图像颜色特征分析()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第44卷
期数:
2016年09期
页码:
344-351
栏目:
农业工程与信息技术
出版日期:
2016-09-25

文章信息/Info

Title:
Analysis of color characteristics of cotton canopy images under different nitrogen rates
作者:
贾彪1;  马富裕2
1.宁夏大学农学院，宁夏银川 750021；
2.石河子大学农学院，新疆石河子 832003
Author(s):
Jia Biao; et al
关键词:
棉花; 数字图像; 颜色特征指数; 生育进程; 动态变化
Keywords:
-
分类号:
S126
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
为了探明颜色特征值参数与棉花生长发育的关系，选用北疆2个棉花主栽品种新陆早43号(XLZ 43)和新陆早48号(XLZ 48)为试验材料，于2013—2014年开展5个N素水平的小区试验，应用高清数码相机获取棉花群体冠层图像，通过数字图像识别系统提取各处理棉花群体冠层图像的颜色特征参数值，分析各颜色特征指数在棉花生育进程内的动态变化。结果表明，基于RGB模型的红光值(R)、绿光值(G)和基于HIS模型的亮度值(I)能充分反映棉花群体生长发育规律，且相关性好，其动态模拟曲线的函数通式为：y=a-b×ln(x+c)；基于HIS模型的色度值(H)，随不同施N量的增加，拟合参数呈现规律性变化，且相关性显著，其动态曲线满足通式：y=a+bx+cx2；而模型中蓝光值(B)的动态变化虽然满足二次函数关系，但不同N素水平间拟合参数值波动性大，规律不明显；饱和度值(S)动态模拟结果不理想，无规律可循，这说明S值受氮水平影响较小。因此颜色特征指数R、G和I能作为棉花群体监测的量化指标。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］李亚兵，毛树春，韩迎春，等. 不同棉花群体冠层数字图像颜色变化特征研究［J］. 棉花学报，2012，24(6)：541-547.
［2］王方永，王克如，王崇桃，等. 基于图像识别的棉花水分状况诊断研究［J］. 石河子大学学报：自然科学版，2007，25(4)：404-407.
［3］王方永，王克如，李少昆，等. 利用数字图像估测棉花叶面积指数［J］. 生态学报，2011，31(11)：3090-3100.
［4］雷咏雯，王娟，李艳，等. 图像分析在大田作物生长监测中的应用进展［J］. 新疆农业科学，2006，43(3)：213-217.
［5］Behrens T，Diepenbrock W. Using digital image analysis to describe canopies of winter oilseed rape during vegetative developmental stages［J］. Journal of Agronomy and Crop Science，2006，192(4)：295-302.
［6］Li Q Q，Dong B D，Qiao Y Z，et al. Root growth，available soil water，and water-use efficiency of winter wheat under different irrigation regimes applied at different growth stages in North China［J］. Agriculture Water Management，2010，97(10)：1676-1682.
［7］Raun W R，Solie J B，Taylor R K，et al. Ramp calibration strip technology for determining midseason nitrogen rates in corn and wheat［J］. Agronomy Journal，2008，100(4)：1088-1093.
［8］Mayfield A H，Trengove S P. Grain yield and protein responses in wheat using the N-sensor for variable rate N application［J］. Crop and Pasture Science，2009，60(9)：818-823.
［9］Pan G，Li F M，Sun G J. Digital camera based measurement of crop cover for wheat yield prediction［C］. IEEE International，2007：797-800.
［10］Chen X P，Zhang F S，Rmheld V，et al. Synchronizing N supply from soil and fertilizer and N demand of winter wheat by an improved Nmin method［J］. Nutrient Cycling in Agroecosystems，2006，74(2)：91-98.
［11］Jia L L，Chen X P，Li M Z，et al. Optimum nitrogen fertilization of winter wheat based on color digital camera image［J］. Communications in Soil Science and Plant Analysis，2007，38(11/12)：1385-1394.
［12］Jia L L，Chen X P，Zhang F S，et al. Use of digital camera to assess nitrogen status of winter wheat in the northern china plain［J］. Journal of Plant Nutrition，2004，27(3)：441-450.
［13］Yu Z H，Cao Z G，Wu X，et al. Automatic image-based detection technology for two critical growth stages of maize：emergence and three-leaf stage［J］. Agricultural and Forest Meteorology，2013(174)：65-84.
［14］Toshihiro S，Anatoly A，Gitelson B D，et al. Application of day and night digital photographs for estimating maize biophysical characteristics［J］. Precision Agriculture，2012，13(2)：285-301.
［15］Wang Y，Wang D J，Shi P H，et al. Leaf nitrogen concentration with a digital still color camera under natural light［J］. Agronomy Journal，2014，103(2)：529-535.
［16］Graeff S，Claupein W. Quantifying nitrogen status of corn (Zea mays L.) in the field by reflectance measurements［J］. European Journal of Agronomy，2003，19(4)：611-618.
［17］祝锦霞，邓劲松，林芬芳，等. 水稻氮素机器视觉诊断最佳叶位和位点的选择研究［J］. 农业机械学报，2010，41(4)：179-183.
［18］Wang Y，Wang D J，Zhang G，et al. Estimating nitrogen status of rice using the image segmentation of G-R thresholding method［J］. Field Crops Research，2013(149)：33-39.
［19］Sui R X，Thomasson J A，Hanksb J，et al. Ground-based sensing system for weed mapping in cotton［J］. Computers and Electronics in Agriculture，2008，60(1)：31-38.
［20］Bai X D，Cao Z G，Wang Y，et al. Crop segmentation from images by morphology modeling in the CIE L*a*b* color space［J］. Computers and Electronics in Agriculture，2013(99)：21-34.
［21］Guijarro M，Pajares G，Riomoros I，et al. Automatic segmentation of relevant textures in agricultural images［J］. Computers and Electronics in Agriculture，2011，75(1)：75-83.
［22］盖钧镒. 试验统计方法［M］. 北京：中国农业出版社，2000：175-190.
［23］齐国红，张云龙，张晴晴. 基于作物病害叶片颜色的病斑提取方法［J］. 江苏农业科学，2014，42(12)：434-436.
［24］夏永泉，李耀斌，曾莎. 基于HSI颜色空间的植物叶片病斑提取方法［J］. 江苏农业科学，2015，43(8)：406-408.
［25］田昊，王维新，毕新胜，等. 基于图像处理的机采棉杂质提取算法［J］. 江苏农业科学，2014，42（1）：366-368.
［26］Jia B，He H B，Ma F Y，et al. Use of a digital camera to monitor the growth and N status of cotton［J/OL］. The Scientific World Journal，2014-02-27［2015-08-10］. http：//dx.doi.org/10.1155/2014/602647.
［27］孙恩红. 基于数字图像的棉花群体光合有效射的时空分布［D］. 北京：中国农业科学院，2012.
［28］顾清，邓劲松，陆超，等. 基于光谱和形状特征的水稻扫描叶片氮素营养诊断［J］. 农业机械学报，2012，43(8)：170-174.
［29］孙红，孙明，王一鸣. 植物生长机器视觉无损测量研究综述［J］. 农业机械学报，2006，37(10)：181-185.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2016-03-07
基金项目：国家自然科学基金(编号：31560339)；宁夏回族自治区自然基金(编号：NZ15047)；宁夏大学博士启动基金(编号：BQD2014011)。
作者简介：贾彪(1979—)，男，甘肃镇原人，博士，讲师，主要从事精准农业信息化与作物水肥管理研究。Tel：(0951)2061874；E-mail：jiabiao2008@163.com。
更新日期/Last Update: 2016-09-25