[发明专利]种子品种鉴定模型的生成方法、鉴定方法及装置

说明书

本发明提供了一种种子品种鉴定模型的生成方法、鉴定方法及装置，该方法包括：通过分别在多个光源波长下采集多粒至少一个品种的样品种子的高光谱图像；提取各粒所述样品种子在各所述光源波长下采集的高光谱图像中的种子轮廓；计算各所述样品种子的各种子轮廓内的单位像素平均光谱反射率；根据每粒所述样品种子对应于所有所述光源波长的单位像素平均光谱反射率生成一个训练样本；利用所有所述样品种子对应的训练样本对初始分类模型进行训练，得到所述品种种子的鉴定模型。通过利用训练好的模型，便能够快速、无损的对种子的品种进行检测。

技术领域

本发明涉及高光谱成像、计算机视觉、机器学习领域，尤其涉及一种种子品种鉴定模型的生成方法、鉴定方法及装置。

背景技术

品种纯度与真实性是农作物种子质量重要指标之一，品种纯度的高低和种子的真假直接影响农作物的产量和品质、品种纯度与种子真实性鉴定的方法目前有形态鉴定法、电泳法、生理生化法以及DNA分子标记法不同作物。

现有技术中，形态鉴定法需要检验员具有丰富的经验，熟悉被检品种的特征，并能区分变异株是遗传变异还是受环境影响所引起的变异。目前，一些作物骨干亲本的集中频繁使用，使育成品种间的遗传差异越来越小，形态性状检验越来越困难。

而电泳法门槛高，操作复杂，对酶的提取要求高和电泳条件较为严格，还常因同工酶选择不当、同工酶活性随种子的贮藏和萌发过程发生变化等因素，影响鉴定结果的准确性，并且因酶易失活，难以大范围推广。

发明内容

本发明提供了一种种子品种鉴定模型的生成方法、鉴定方法及装置，以提高种子品种鉴定的速度、便捷性以及准确性。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案实现：

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种种子品种鉴定模型的生成方法，包括：

分别在多个光源波长下采集多粒至少一个品种的样品种子的高光谱图像；

提取各粒所述样品种子在各所述光源波长下采集的高光谱图像中的种子轮廓；

计算各所述样品种子的各种子轮廓内的单位像素平均光谱反射率；

根据每粒所述样品种子对应于所有所述光源波长的单位像素平均光谱反射率和相应的品种信息生成一个训练样本；

利用所有所述样品种子对应的训练样本对初始分类模型进行训练，得到各所述品种种子的鉴定模型。

在一些实施例中，分别在多个光源波长下采集多粒至少一个品种的样品种子的高光谱图像，包括：

在设定光源波长范围内，以设定波长间隔采集多粒至少一个品种的样品种子的高光谱图像。

在一些实施例中，分别在多个光源波长下采集多粒至少一个品种的样品种子的高光谱图像，包括：

在每个光源波长下对多粒至少一个品种的样品种子进行拍摄，得到相应的一张高光谱图像。

在一些实施例中，提取各粒所述样品种子在各所述光源波长下采集的高光谱图像中的种子轮廓，包括：

从各光源波长下拍摄的高光谱图像中选取种子轮廓清晰的高光谱图像，利用snake分割算法从选取的高光谱图像中分割提取出各粒样品种子的种子轮廓；利用snake算法将提取出的各种子轮廓映射到其余光源波长下的成像，得到其余光源波长下拍摄的高光谱图像中的各粒样品种子的种子轮廓。

在一些实施例中，所述设定光源波长范围包括400nm～720nm。

在一些实施例中，计算各所述样品种子的各种子轮廓内的单位像素平均光谱反射率，包括：

分别在所述多个光源波长下采集标准白板的高光谱图像，并采集黑帧图像；