[发明专利]一种基于机器视觉的小麦育种材料表型性状快速采集方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的小麦育种材料表型性状快速采集方法，其特征在于，包括：

步骤1，建立小麦育种试验表型性状数据库，所述数据库用于存储包括小麦育种材料表型性状信息、育种试验站点在内的各试验数据；

步骤2，设定小麦育种材料表型性状信息的取值范围；

步骤3，基于小麦育种试验表型性状数据库构建小麦育种材料表型性状信息采集系统；

步骤4，将各育种试验站点承担的试验任务分发到小麦育种材料表型性状信息采集系统的客户端，即采集终端；

步骤5，基于分发的试验任务，通过小麦育种材料表型性状信息采集系统快速采集小麦育种材料表型性状信息；所述步骤5包括：

根据试验需求和小麦育种材料生长关键阶段，制作不同的数据录入模板，供多人使用模板进行表型性状信息采集，保证表型性状数据采集的规范化；

按照模板中的小麦育种材料表型性状指标进行表型性状信息采集，根据试验小区或者育种材料编号，录入表型性状信息；数据录入完毕后，选择上传的数据，将数据上传至服务器端；数据上传完成后，该次采集数据录入模板名称自动消失；数据上传后，采集终端本地数据随之删除；

在按照模板中的表型性状指标进行数据采集之前，还包括：按照如下方式定位试验小区和育种材料：

对于安装有条码牌和特高频UHF卡的试验小区和育种材料：

通过扫码器扫描条码牌上的条形码或通过UHF读卡器读取当前试验小区UHF卡上的种植信息；

对于没有安装条码牌和UHF卡的试验小区和育种材料：

田间小麦育种材料地理信息系统GIS种植图制作：利用无人机搭载高清数码相机航拍小麦育种材料试验地，获取无人机拍摄图像，使用软件对图像进行拼接，可以生成整块小麦育种材料试验地的GIS底图；然后对GIS底图中的小麦育种材料小区进行解译，标记出要素，对要素的属性进行输入，并为每个要素配置唯一的序号编码，导出要素属性表和编码表；最终将生成的数据导入小麦育种材料表型性状采集终端，完成GIS种植图的生成；

田间育种材料定位：首先根据北斗定位模块确定当前位置，然后根据采集终端内电子罗盘信息确定当前采集终端的朝向，依据位置信息与方向信息在GIS种植图中选择最可能的三个小区，使用者进行确认性选择，最终确定当前输入的小区；

所述田间育种材料定位具体包括：

根据北斗定位模块确定当前位置，基于当前位置生成选择半径，并在GIS种植图上根据选择半径获取与选择区相交的小区，然后通过电子罗盘读取当前使用者采集终端的朝向，通过朝向正方向，向两侧扩散一定角度形成选择扇区，计算扇区内各小区的角点与当前位置的距离，并计算扇区内各小区的角点与当前位置连线和采集终端朝向的夹角；

然后对得到的所述距离和夹角数据进行归一化，分别以距离与夹角的最小值作为基准数值，均记为值1，对各小区的角点对应的距离和夹角数据进行变换，将各小区的角点对应的变换后的距离和夹角两项数值相加后进行升序排列，相加后值最小的为最可能目标地块，最后在GIS种植图中查询当前地块的信息，并进行反馈；

步骤6，将采集的小麦育种材料表型性状信息上传至小麦育种材料表型性状信息采集系统的服务器端进行备份，并通过服务器端进行二次校验。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的小麦育种材料表型性状快速采集方法，其特征在于，所述小麦育种试验表型性状数据库包括系统管理数据表、基础数据表和表型性状数据调查表；系统管理数据表包括用户表及用户组表，用于用户登陆以及管理员进行用户角色管理；基础数据表包括行政区域数据表、育种试验站点管理数据表、小麦品种数据表、小麦育种材料表型性状信息管理数据表；表型性状数据调查表包括物候期记载表、抗逆性记载表、病虫害调查表、主要性状调查表和产量性状调查表。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的小麦育种材料表型性状快速采集方法，其特征在于，所述步骤2还包括：根据每个表型性状的数值设定阈值范围。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的小麦育种材料表型性状快速采集方法，其特征在于，所述小麦育种材料表型性状信息采集系统中，使用者可以根据分发的试验任务对小麦育种材料表型性状指标进行自行增减。