專利名稱：一種確定油菜種子顏色和大小的方法
技術領域：
本發明屬于種子性狀測定技術領域，尤其涉及一種確定油菜種子顏色和大小的方法。
背景技術：
油菜籽粒的大小和顏色對于育種家來說是十分重要的指標，育種家傳統的判斷方法是用肉眼來判斷大小和顏色，每年的育種材料都在上萬份，一般在做近紅外儀分析品質的同時，用肉眼判斷種子顏色和大小，登記到本子上，上萬份材料不可能由同一人完成，不同人的判斷標準存在較大誤差，加之工作時間長久后造成視覺疲勞，同一人前后的判斷也存在較大誤差，對育種家選育大粒、黃籽品種造成較大的障礙。
發明內容
本發明實施例的目的在于提供一種確定油菜種子顏色和大小的方法，旨在解決目前多人用肉眼判斷標準的不同和同一人工作時間長久造成視覺疲勞引起的較大誤差的問題，為育種家培養高產品種及黃籽品種提供技術支撐。本發明實施例是這樣實現的，一種確定油菜種子顏色和大小的方法，所述方法包括以下步驟拍照用顯微鏡的支架(卸掉目鏡和物鏡)固定相機，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，種子放在直徑6厘米的白色塑料培養皿中，拍攝時抖動使得種子盡可能的分離開，下載安裝佳能相機的驅動及應用軟件，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝；照片的分類整理同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行；對拍攝的照片進行分析，計算其面積、周長、顏色和統計的種子個數用Vb語言編寫的處理軟件對照片進行灰度、二值化、去噪、去刺等處理，運用8鄰法確定各粒種子的邊界，并通過近似圓形的面積和周長關系去除相連的種子，計算分離的種子個數，用每粒種子所占像素數的平均值表示其面積，用邊界的像素數表示其周長，每粒種子的各個像素點RGB顏色值的R值的平均值作為籽粒顏色，批處理整個文件夾，得到結果放入excel文件。進一步，在拍攝時，利用邊臺燈補充光，電腦控制拍攝，直接把拍攝照片保存在電腦上；具體拍攝方法如下(I)用顯微鏡的支架(卸掉目鏡和物鏡)固定相機，既能使相機不動，又能調節高度，用水平儀把相機放平；(2)為了消除太陽光的影響，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，使得光強相對一致，消除陰影；(3)防止按動快門致使相機晃動，下載佳能相機的驅動及應用軟件，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝，大大提高了效率，利用電腦上的實時圖像來調整焦距，極大的提高了圖片的清晰度，還可以自己修改照片的文件名，不致錯亂，所拍照片直接存放于電腦中，省去了導入圖片的麻煩。由于低級別的相機沒有驅動軟件，應選擇中檔以上的帶驅動的相機；(4)相機的參數設置手動聚焦，曝光時間1/20，光圈7. 1，IS0200，或者曝光時間1/30，光圈8. 0，IS0400，效果更好，但拍攝的照片占用硬盤空間較大；(5)種子的放置種子放在直徑6厘米的白色塑料培養皿中，拍攝時，抖一下使得種子盡可能的分離開，增大計算時捕獲的種子個數。進一步，照片的分類整理方法為同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行。如果本類材料過多，可以放在2個文件夾里，提高打開文件夾的速度；由于單反相機拍攝的照片質量好，占用空間大，如果硬盤較小，可以用圖片壓縮軟件對照片進行壓縮。進一步，對拍攝的照片進行分析，計算油菜種子的面積、周長、顏色和統計的種子粒數，具體方法為(I)軟件的編寫軟件采用Vb語言編寫，用dpi對圖片進行灰度、二值化、去噪、去刺處理，運用8鄰法確定各粒種子的邊界，并去除相連的種子，計算分離的種子個數，用每粒種子所占像素數的平均值表示其面積，用邊界的像素數表示其周長；每粒種子的各個像素點RGB顏色值的R值的平均值作為籽粒顏色；(2)單張圖片的分析計算，點擊打開文件按鈕打開要分析的圖片，自動顯示有種子的部分，點擊二值化2按鈕，進行灰度和二值化處理，然后點擊去噪和去刺按鈕，把邊緣和細小的部分去掉，最后點擊面積進行計算，列表框會列出每粒種子的周長和面積，彈出對話框顯示其顏色、面積和周長的平均值及分離的種子個數；(3)文件夾多個文件的批處理點擊批處理按鈕，選擇要處理的文件夾，然后按照此文件夾里文件名的排列順序依次處理每張圖片，最后把處理結果存放在當前打開的excel文件里；每分鐘處理30-40張圖片。本發明利用計算機技術，通過自己編寫軟件對拍攝照片進行分析處理，來計算大小和顏色，使其變成一個定量的數據。相對傳統方法，大大減少了誤差，客觀公正的評價了各個品種(系)的種子顏色和大小特性。
圖1是本發明實施例提供的確定油菜種子顏色和大小的方法的流程圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。圖1示出了本發明實施例提供的確定油菜種子顏色和大小的方法的流程。方法包括以下步驟拍照用顯微鏡的支架(卸掉目鏡和物鏡)固定相機，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，種子放在直徑6厘米的白色塑料培養皿中，拍攝時抖動使得種子盡可能的分離開，下載安裝佳能相機的驅動及應用軟件，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝；照片的分類整理同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行；對拍攝的照片進行分析，計算其面積、周長、顏色和統計的種子個數用Vb語言編寫的處理軟件對照片進行灰度、二值化、去噪、去刺等處理，運用8鄰法確定各粒種子的邊界，并通過近似圓形的面積和周長關系去除相連的種子，計算分離的種子個數，用每粒種子所占像素數的平均值表示其面積，用邊界的像素數表示其周長，每粒種子的各個像素點RGB顏色值的R值的平均值作為籽粒顏色，批處理整個文件夾，得到結果放入excel文件。在本發明實施例中，在拍攝時，利用臺燈補充光，電腦控制拍攝，直接把拍攝照片保存在電腦上；具體方法如下1、拍照照片對于計算種子顏色和大小至關重要，每張照片必須在同樣的焦距、光強下拍攝，為此對照片的拍攝進行了控制。(I)用顯微鏡的支架(卸掉目鏡和物鏡)固定相機，既能使相機不動，又能調節高度，用水平儀把相機放平。(2)為了消除太陽光的影響，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，使得光強相對一致，消除陰影。(3)防止按動快門致使相機晃動，下載佳能相機的驅動及應用軟件(圖2)，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝，大大提高了效率，利用電腦上的實時圖像來調整焦距，極大的提高了圖片的清晰度，還可以自己修改照片的文件名，不致錯亂，所拍照片直接存放于電腦中，省去了導入圖片的麻煩。由于低級別的相機沒有驅動軟件，因此應選擇中檔以上的帶驅動的相機。(4)相機的參數設置手動聚焦，曝光時間1/20，光圈7. 1，IS0200，或者曝光時間1/30，光圈8. 0，IS0400，效果更好，但拍攝的照片占用硬盤空間較大。(5)種子的放置種子放在6厘米直徑的白色塑料培養皿中，拍攝時，抖動下使得種子盡可能的分離開，增大計算時捕獲的種子個數。大約2個人每天可拍照2000張。2、照片的分類整理同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行。如果本類材料過多，可以放在2個文件夾里，提高打開文件夾的速度。由于單反相機拍攝的照片質量好，占用空間大，如果硬盤較小，可以用圖片壓縮軟件(JPG圖片壓縮器)對照片進行壓縮。3、計算油菜種子的面積、周長、顏色和統計的種子粒數種子照片處理軟件是本方法的核心，計算數據要求快速、準確。(I)軟件的編寫軟件采用Vb語言編寫，用dpi對圖片進行灰度、二值化、去噪、去刺等處理，大大提高了運算速度，運用8鄰法確定各粒種子的邊界，并去除相連的種子，計算分離的種子個數，用每粒種子所占像素數的平均值表示其面積，用邊界的像素數表示其周長。每粒種子的各個像素點RGB顏色值的R值的平均值作為籽粒顏色。(2)單張圖片的分析計算，點擊打開文件按鈕打開要分析的圖片，自動顯示有種子的部分，點擊二值化2按鈕，進行灰度和二值化處理，然后點擊去噪和去刺按鈕，把邊緣和細小的部分去掉，最后點擊面積進行計算，列表框會列出每粒種子的周長和面積，彈出對話框顯示其顏色、面積和周長的平均值及分離的種子個數。
(3)文件夾多個文件的批處理點擊批處理按鈕，選擇要處理的文件夾，然后按照此文件夾里文件名的排列順序依次處理每張圖片，最后把處理結果存放在當前打開的excel文件里。大約每分鐘處理30-40張圖片，如果電腦配置較好，處理速度更快。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種確定油菜種子顏色和大小的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟拍照用卸掉目鏡和物鏡的顯微鏡的支架固定相機，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，種子放在直徑6厘米的白色塑料培養皿中，拍攝時抖動使得種子盡可能的分離開，下載安裝佳能相機的驅動及應用軟件，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝；照片的分類整理同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行；對拍攝的照片進行分析，計算其面積、周長、顏色和統計的種子個數用vb語言編寫的處理軟件對照片進行灰度、二值化、去噪、去刺等處理，運用8鄰法確定各粒種子的邊界，并通過近似圓形的面積和周長關系去除相連的種子，計算分離的種子個數，用每粒種子所占像素數的平均值表示其面積，用邊界的像素數表示其周長，每粒種子的各個像素點RGB顏色值的R值的平均值作為籽粒顏色，批處理整個文件夾，得到結果放入excel文件。
2.如權利要求1所述的確定油菜種子顏色和大小的方法，其特征在于，在拍攝時，利用臺燈補充光，電腦控制拍攝，直接把拍攝照片保存在電腦上；具體拍攝方法如下(1)用顯微鏡的支架固定相機，既能使相機不動，又能調節高度，用水平儀把相機放平;(2)為了消除太陽光的影響，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，使得光強相對一致，消除陰影；(3)防止按動快門致使相機晃動，下載安裝佳能相機的驅動及應用軟件，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝，利用電腦上的實時圖像來調整焦距；所拍照片直接存放于電腦中；由于低級別的相機沒有驅動軟件，應選擇中檔以上的帶驅動的相機；(4)相機的參數設置手動聚焦，曝光時間1/20，光圈7.1，IS0200，或者曝光時間1/30，光圈 8. O, IS0400 ；(5)種子的放置種子放在6厘米直徑的白色塑料培養皿中，拍攝時，抖一下使得種子盡可能的分離開，增大計算時捕獲的種子個數。
3.如權利要求2所述的確定油菜種子顏色和大小的方法，其特征在于，照片的分類整理方法為同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行；如果本類材料過多，可以放在2個文件夾里，提高打開文件夾的速度；由于單反相機拍攝的照片質量好，占用空間大，如果硬盤較小，可以用JPG圖片壓縮器對照片進行壓縮。
4.如權利要求3所述的確定油菜種子顏色和大小的方法，其特征在于，計算油菜種子的面積、周長、顏色和統計的種子粒數，具體方法為(1)軟件的編寫軟件采用vb語言編寫，用DPI對圖片進行灰度、二值化、去噪、去刺處理，運用8鄰法確定各粒種子的邊界，并去除相連的種子，計算分離的種子個數，用每粒種子所占像素數的平均值表示其面積，用邊界的像素數表示其周長；每粒種子的各個像素點RGB顏色值的R值的平均值作為籽粒顏色；(2)單張圖片的分析計算，點擊打開文件按鈕打開要分析的圖片，自動顯示有種子的部分，點擊二值化2按鈕，進行灰度和二值化處理，然后點擊去噪和去刺按鈕，把邊緣和細小的部分去掉，最后點擊面積進行計算，列表框會列出每粒種子的周長和面積，彈出對話框顯示其顏色、面積和周長的平均值及分離的種子個數；(3)文件夾多個文件的批處理點擊批處理按鈕，選擇要處理的文件夾，然后按照此文件夾里文件名的排列順序依次處理每張圖片，最后把處理結果存放在當前打開的excel文件里；每 分鐘處理30-40張圖片。
全文摘要
本發明公開了一種確定油菜種子顏色和大小的方法，包括以下步驟拍照用顯微鏡的支架(卸掉目鏡和物鏡)固定相機，在相機的兩邊固定2個臺燈，垂直向下放置，種子放在直徑6厘米的白色塑料培養皿中，拍攝時抖動使得種子盡可能的分離開，下載安裝佳能相機的驅動及應用軟件，電腦鼠標點擊或按空格鍵拍攝；照片的分類整理同類油菜育種材料放在同一個文件夾里，每張照片的命名按照類名+序號進行；對拍攝的照片進行分析，計算其面積、周長、顏色和統計的種子個數，批處理整個文件夾，得到結果放入excel文件。本發明利用計算機技術對拍攝照片進行分析處理，來計算大小和顏色，使其變成一個定量的數據。相對傳統方法，大大減少了誤差，客觀公正的評價了各個品種(系)的種子顏色和大小特性。
文檔編號G01N21/25GK103048274SQ20121052510
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者林寶剛, 張冬青, 張堯鋒, 余華勝, 華水金, 丁厚棟 申請人:浙江省農業科學院