彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法，使用本發(fā)明所述建立一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法，依據(jù)水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型，根據(jù)種植方案在計(jì)算機(jī)上長(zhǎng)出各個(gè)階段的水稻，在計(jì)算機(jī)上預(yù)測(cè)展示不同階段的圖案效果。方便設(shè)計(jì)人員更好的設(shè)計(jì)，也利于種植人員快速了解，從而更好的種植，有利于彩色圖案種植在農(nóng)業(yè)觀光旅游業(yè)中的推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)方面的植物虛擬建模預(yù)測(cè)和種植領(lǐng)域，具體涉及一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法。
【背景技術(shù)】
[0002]育種學(xué)家在培育水稻品種時(shí)會(huì)培育出一些形態(tài)顏色和常規(guī)水稻相差較大，但是品質(zhì)口味差別不大的水稻品種，這樣不同形態(tài)顏色尤其是不同顏色的水稻品種搭配起來(lái)，在田間會(huì)形成不同顏色的圖案，這兩年逐步成為一門(mén)獨(dú)特的大地藝術(shù)，具備很高的觀賞性。同時(shí)，隨著旅游觀光農(nóng)業(yè)日漸興起，這種行為這兩年來(lái)逐漸被人們發(fā)掘，利用，而且必然會(huì)在更多地方推廣開(kāi)來(lái)，成為各地觀光旅游一個(gè)景點(diǎn)。而且隨著這種彩色水稻種植大地藝術(shù)的推廣，圖案必然會(huì)越來(lái)越復(fù)雜。
[0003]但是，在種植彩色水稻中發(fā)現(xiàn)，大部分種植的圖案和顏色搭配，多憑農(nóng)戶的自我經(jīng)驗(yàn)，其對(duì)于如何從色彩和搭配，種植的方式往往不能夠很好進(jìn)行選擇。往往要等種植并生長(zhǎng)后，才能確定顏色和圖案的正確性，此種方式，造成圖案和顏色的主觀性較大，往往要等到最后才知道圖案和顏色是否最合理，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的農(nóng)夫才能完成，這制約了農(nóng)業(yè)旅游觀光業(yè)的推廣。因此，農(nóng)業(yè)旅游觀光業(yè)，開(kāi)發(fā)出一種能夠在水稻種植之初就對(duì)不同顏色搭配的水稻的各個(gè)生長(zhǎng)階段進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法，解決彩色水稻圖案種植在觀光旅游開(kāi)發(fā)中所存在的問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法，一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟:
511:根據(jù)田塊大小和種植株行距，比如一般粳稻種植株行距約為20cm*16cm，確定水稻種植后行數(shù)m和列數(shù)n，以行列交叉點(diǎn)為水稻種植點(diǎn)；
512:每個(gè)水稻種植點(diǎn)為一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，繪制具有行數(shù)m和列數(shù)η個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的圖像；
513:把圖像按比例縮小或放大，讓圖像像素?cái)?shù)分別為m行、η列；
S14:把圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖，再轉(zhuǎn)化為具有一定閥值的二值化圖像矩陣，不同閥值代表不同顏色，并形成代表不同顏色的二值化顏色矩陣集合；
S15:構(gòu)建水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型，根據(jù)不同品種和顏色的水稻在不同生長(zhǎng)階段的顏色不同，從S14中挑選不同的顏色矩陣，賦予水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型在不同生長(zhǎng)階段的預(yù)測(cè)彩色圖像；
S16:形成可供預(yù)覽的圖案生長(zhǎng)模型圖片和動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)視頻，作為農(nóng)業(yè)彩色水稻圖案種植的預(yù)測(cè)顯示。
[0006]進(jìn)一步地，所述S15步驟中，所述生長(zhǎng)階段分為水稻苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期。
[0007]本發(fā)明還構(gòu)建了一種彩色水稻圖案種植方法，包括以下步驟:
521:利用如權(quán)利要求1至2所述的彩色水稻圖案預(yù)測(cè)方法所預(yù)測(cè)形成的圖案及不同顏色水稻種植位置數(shù)據(jù)，形成水稻不同品種和顏色水稻的種植圖；
522:丈量土地,畫(huà)出m行、η列；
523:根據(jù)S21中形成的種植圖，在m行、η列的交叉點(diǎn)，種下不同品種和顏色的水稻植株。
[0008]進(jìn)一步地，所述S23步驟中，按照不同品種的水稻顏色，先種植顏色較深的水稻，再種植顏色較淺的水稻。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:使用本發(fā)明所述建立一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)和圖案種植方法，依據(jù)水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型，根據(jù)種植方案在計(jì)算機(jī)上長(zhǎng)出各個(gè)階段的水稻，在計(jì)算機(jī)上預(yù)測(cè)展示不同階段的圖案效果。方便設(shè)計(jì)人員更好的設(shè)計(jì)，也利于種植人員快速了解，從而更好的種植，有利于彩色圖案種植在農(nóng)業(yè)觀光旅游業(yè)中的推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0011]實(shí)施例1
511:根據(jù)田塊大小和種植株行距，比如一般粳稻種植株行距約為20cm*16cm，確定水稻種植后行數(shù)m和列數(shù)n，以行列交叉點(diǎn)為水稻種植點(diǎn)；
512:每個(gè)水稻種植點(diǎn)為一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，繪制具有行數(shù)m和列數(shù)η個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的圖像；
513:把圖像按比例縮小或放大，讓圖像像素?cái)?shù)分別為m行、η列；
S14:把圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖，再轉(zhuǎn)化為具有一定閥值的二值化圖像矩陣，不同閥值代表不同顏色，并形成代表不同顏色的二值化顏色矩陣集合；
S15:構(gòu)建水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型，根據(jù)不同品種和顏色的水稻在不同生長(zhǎng)階段的顏色不同，從S14中挑選不同的顏色矩陣，賦予水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型在不同生長(zhǎng)階段的預(yù)測(cè)彩色圖像；S15步驟中所述生長(zhǎng)階段分為水稻苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期。
[0012]S16:形成可供預(yù)覽的圖案生長(zhǎng)模型圖片和動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)視頻，作為農(nóng)業(yè)彩色水稻圖案種植的預(yù)測(cè)顯示。
[0013]根據(jù)能夠獲得的水稻種類(lèi)和顏色，設(shè)計(jì)水稻圖案，如水稻品種為三種顏色，設(shè)計(jì)水稻圖案為三種顏色。一般而言，設(shè)計(jì)的圖案具有象征意義等，不應(yīng)過(guò)于復(fù)雜。拿來(lái)設(shè)計(jì)圖案進(jìn)行掃描，獲取掃描圖像。
[0014]根據(jù)田塊大小和種植株行距，比如一般粳稻種植株行距約為20cm*16cm(約6寸*5寸)，確定水稻種植后行數(shù)m和列數(shù)η。
[0015]對(duì)掃描的圖像進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整其長(zhǎng)寬比，如果長(zhǎng)寬比為m:n，則不需要調(diào)整，如果不同，分別在長(zhǎng)或?qū)挷糠衷黾尤舾杀尘?，使其長(zhǎng)寬比為m:n，背景顏色要和原圖像背景顏色相同。在計(jì)算機(jī)程序中，該圖像所有的像素組成一個(gè)矩陣A
根據(jù)水稻行數(shù)和列數(shù)，把圖像按比例縮小或放大，讓圖像像素?cái)?shù)分別為m行、η列。這樣每一個(gè)像素對(duì)應(yīng)一棵水稻，像素的不同性狀代表水稻的不同品種。
[0016]把掃描獲取的圖案進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成灰度圖，然后從灰度圖轉(zhuǎn)換為二值化圖像。所謂二值化圖像是對(duì)灰度圖像設(shè)置一定的閾值，圖像中的像素點(diǎn)以這個(gè)閾值為限，大于等于這個(gè)閾值的為255，小于這個(gè)閾值的像素是O。這樣設(shè)計(jì)的圖像會(huì)非常分明。而且這個(gè)二值化圖像矩陣A中所有的數(shù)都是O或255。
[0017]選擇不同的閾值會(huì)把同樣的灰度圖像轉(zhuǎn)化成不一樣的二值化圖像。由于設(shè)計(jì)的圖像有簡(jiǎn)單的幾種顏色構(gòu)成，而且在設(shè)計(jì)圖像時(shí)盡量選擇對(duì)比比較鮮明的顏色，在灰度圖像中不同的顏色對(duì)應(yīng)不同的灰度值
在計(jì)算機(jī)程序中設(shè)置一個(gè)窗口，顯示原始設(shè)計(jì)圖像，灰度處理圖像和二值化圖像，設(shè)置一個(gè)滾動(dòng)條，滾動(dòng)條設(shè)置不同的閾值，調(diào)節(jié)滾動(dòng)條，設(shè)置不同的閾值，觀察二值化圖像數(shù)據(jù)，達(dá)到需要的效果，記錄下此時(shí)滾動(dòng)條的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值就是當(dāng)前的閾值。查看不同的閾值會(huì)有不同圖像顯示，是不同顏色的分割線。
[0018]對(duì)于不同閾值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行記錄，不同閾值對(duì)應(yīng)不同的顏色。閾值最小的開(kāi)始，此時(shí)二值化矩陣Al，矩陣中數(shù)據(jù)為255的表示顏色最深的，閾值倒數(shù)第二的時(shí)候，矩陣A2中數(shù)據(jù)為255的表示顏色最深的兩種顏色，A2-A1，這個(gè)矩陣中數(shù)據(jù)為255的表示顏色第二深的，以此類(lèi)推。依據(jù)顏色深淺，得到不同的矩陣系列A1、A2、A3……
依據(jù)水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，需要依據(jù)較為復(fù)雜的算法，但是計(jì)算機(jī)運(yùn)算量有限，只是分若干時(shí)期對(duì)模型進(jìn)行大量簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行分階段預(yù)測(cè)。
[0019]水稻模型簡(jiǎn)單假設(shè)。
[0020]1.預(yù)測(cè)水稻苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期四個(gè)關(guān)鍵生長(zhǎng)期。
[0021]2.假設(shè)每株水稻有15個(gè)分蘗，每個(gè)分蘗上最多同時(shí)著生5片葉片。
[0022]3.所有水稻葉片和稻穗都以浙粳88為基礎(chǔ)，葉片直立不卷曲不扭曲，稻穗直立。
[0023]實(shí)施例2
521:利用如權(quán)利要求1至2所述的彩色水稻圖案預(yù)測(cè)方法所預(yù)測(cè)形成的圖案及不同顏色水稻種植位置數(shù)據(jù)，形成水稻不同品種和顏色水稻的種植圖；
522:丈量土地,畫(huà)出m行、η列；
523:根據(jù)S21中形成的種植圖，在m行、η列的交叉點(diǎn)，種下不同品種和顏色的水稻植株。
[0024]所述S23步驟中，按照不同品種的水稻顏色，先種植顏色較深的水稻，再種植顏色較淺的水稻。
[0025]設(shè)計(jì)種植方案，可以根據(jù)這些矩陣輕松進(jìn)行，在種植開(kāi)始時(shí)，根據(jù)丈量土地，畫(huà)線，畫(huà)出m行η列，每一株水稻都種植在節(jié)點(diǎn)上，根據(jù)矩陣種植m行、η列，如首先種植顏色最深的，根據(jù)矩陣Al中為255的數(shù)據(jù)分別處在多少行多少列，然后種植，依次完成不同顏色水稻種植。
[0026]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權(quán)利要求】
1.一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 511:根據(jù)田塊大小和種植株行距，比如一般粳稻種植株行距約為20cm*16cm，確定水稻種植后行數(shù)m和列數(shù)n，以行列交叉點(diǎn)為水稻種植點(diǎn)； 512:每個(gè)水稻種植點(diǎn)為一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，繪制具有行數(shù)m和列數(shù)η個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的圖像； 513:把圖像按比例縮小或放大，讓圖像像素?cái)?shù)分別為m行、η列； S14:把圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖，再轉(zhuǎn)化為具有一定閥值的二值化圖像矩陣，不同閥值代表不同顏色，并形成代表不同顏色的二值化顏色矩陣集合； S15:構(gòu)建水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型，根據(jù)不同品種和顏色的水稻在不同生長(zhǎng)階段的顏色不同，從S14中挑選不同的顏色矩陣，賦予水稻動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型在不同生長(zhǎng)階段的預(yù)測(cè)彩色圖像； S16:形成可供預(yù)覽的圖案生長(zhǎng)模型圖片和動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)視頻，作為農(nóng)業(yè)彩色水稻圖案種植的預(yù)測(cè)顯示。
2.一種彩色水稻圖案預(yù)測(cè)方法，其特征在于，S15步驟中所述生長(zhǎng)階段分為水稻苗期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期。
3.一種彩色水稻圖案種植方法，其特征在于，包括以下步驟: 521:利用如權(quán)利要求1至2所述的彩色水稻圖案預(yù)測(cè)方法所預(yù)測(cè)形成的圖案及不同顏色水稻種植位置數(shù)據(jù)，形成水稻不同品種和顏色水稻的種植圖； 522:丈量土地,畫(huà)出m行、η列； 523:根據(jù)S21中形成的種植圖，在m行、η列的交叉點(diǎn)，種下不同品種和顏色的水稻植株。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種彩色水稻圖案種植方法，其特征在于，所述S23步驟中，按照不同品種的水稻顏色，先種植顏色較深的水稻，再種植顏色較淺的水稻。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104200006SQ201410368751
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】李冬, 張小明, 王俊敏, 劉合芹, 徐志福, 葉少挺 申請(qǐng)人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院