[发明专利]甜玉米种子萌发预测方法及装置

说明书

本发明实施例涉及作物种子生长预测技术领域，公开了一种甜玉米种子萌发预测方法，包括：获取待测试种子的高光谱测试数据；对所述高光谱测试数据进行预处理以得到高光谱特征数据；采用一阶差分模型对所述高光谱特征数据进行一阶差分以得到种子活力相关的关键光谱特征；根据所述关键波段特征以及回归分析算法进行计算以确定种子活力状态。本发明还公开了一种甜玉米种子萌发预测模型。本发明实施例中通过种子高光谱数据与其发芽后的苗根长建立关联性，然后针对高光谱特征差分处理来获得高光谱的关键光谱信息，然后采用回归分析来进行幼苗根长预测；其能够实现快速、无损和高精度的种子活力检测。

技术领域

本发明涉及作物种子生长预测技术领域，具体涉及一种甜玉米种子萌发预测方法及装置。

背景技术

目前，甜玉米(Zea mays L.saccharata)是一种营养价值和食用价值都很高的蔬菜作物，因为它富含糖、各种氨基酸、维生素、矿物质和膳食纤维。甜玉米品种繁多，比普通玉米更受全世界消费者的青睐。据介绍，近年来我国甜玉米种植面积逐步扩大。2018年，我国甜玉米种植面积超过3000平方公里，占世界总产量的25％。随着人们对安全生产和品种可靠性要求的不断提高，优质种子已成为种植业发展的重中之重。然而，种子种植的植被情况(土壤湿度、温度、营养、病虫害)、收获情况(机械损伤、成熟度)和收获后(种子干燥和储存)环境条件很难控制。这些因素可能导致种子生长发育的严重损失和发育迟缓。种子活力的测定是现代种子科学的重点，也是高产的前提。种子活力是衡量种子综合发芽率、出苗率、幼苗生长势和植物抗逆性的重要指标。因此，在播种前必须了解种子活力，以保证较高的种子发芽率和经济效益。因此，建立一种快速、无损、高精度的种子活力检测方法，对于保证种子质量、优化作物生产设施、提高作物产量具有重要的生物学和经济意义。

发明内容

针对所述缺陷，本发明实施例公开了一种甜玉米种子萌发预测方法，其采用高光谱数据进行苗根长预测能够实现更好的种子发芽预测，并且能够实现更好的无损检测。

本发明实施例第一方面公开了甜玉米种子萌发预测方法，包括：

一种甜玉米种子萌发预测方法，包括：

获取待测试种子的高光谱测试数据；

对所述高光谱测试数据进行预处理以得到种子高光谱特征数据；

采用光谱一阶差分模型对所述高光谱数据进行特征获取以确定相应的关键波段特征；

根据所述关键波段特征以及回归分析算法进行计算以确定种子活力状态。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述对所述高光谱测试数据进行预处理以得到高光谱特征数据，包括：

采用椭圆形分割方式对所述高光谱测试数据进行感兴趣区域提取以得到感兴趣特征数据；

采用黑白校正公式对所述感兴趣特征数据进行黑白校正以得到预处理后的高光谱特征数据，所述黑白校正公式为：

其中，I为高光谱特征数据，I_raw为采集种子高光谱数据，I_black为扫描镜头遮挡时得到的暗光校正数据，I_white为通过扫描反射率为99.99％的校准白色校正板得到的白光校正数据。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述高光谱测试数据为400nm-1000nm光谱范围内的高光谱数据；所述高光谱测试数据为种子胚面的高光谱数据或种子胚乳面的高光谱数据中的一种。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述采用光谱一阶差分信息获取模型对所述高光谱特征数据进行特征提取以确定相应的关键光谱特征，包括：

按照预设数量的光谱带对所述高光谱特征数据进行特征波段划分；