本發(fā)明涉及植物技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種檢測(cè)植物氮素含量的方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

水稻是我國主要糧食作物，在我國糧食生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。水稻生產(chǎn)不僅關(guān)系我國糧食生產(chǎn)，且有關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。氮素養(yǎng)分管理顯著影響了水稻的生長(zhǎng)及產(chǎn)量，是水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的關(guān)鍵。水稻的氮素營養(yǎng)診斷和氮肥推薦均以田間破壞性采樣為基礎(chǔ)，雖然準(zhǔn)確度高，但耗時(shí)耗力，不利于推廣應(yīng)用。因此，采用一種無需破壞性采樣，能實(shí)時(shí)獲取植物(水稻)的氮素含量的方法是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種檢測(cè)植物氮素含量的方法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取植物的氮素含量，無需對(duì)植物進(jìn)行破壞性采樣。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種檢測(cè)植物氮素含量的裝置，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取植物的氮素含量，無需對(duì)植物進(jìn)行破壞性采樣。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種電子設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取植物的氮素含量，無需對(duì)植物進(jìn)行破壞性采樣。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種檢測(cè)植物氮素含量的方法，所述方法包括：

提取待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值；

將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和；

按照預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種檢測(cè)植物氮素含量的裝置，所述裝置包括：

提取模塊，用于提取待分析圖像中每一像素的三原色比例值；

相加模塊，用于將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

存儲(chǔ)器；

處理器；以及

檢測(cè)植物氮素含量的裝置，所述檢測(cè)植物氮素含量的裝置安裝于所述存儲(chǔ)器中并包括一個(gè)或多個(gè)由所述處理器執(zhí)行的軟件功能模塊，所述檢測(cè)植物氮素含量的裝置包括：

提取模塊，用于提取待分析圖像中每一像素的三原色比例值；

相加模塊，用于將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)植物氮素含量的方法、裝置及電子設(shè)備，該檢測(cè)植物氮素含量的方法包括提取待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值，將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和，按照預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。進(jìn)而通過對(duì)植物的圖像進(jìn)行分析得到該植物的氮素含量情況，避免了對(duì)植物進(jìn)行破壞性取樣，高效便捷。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)植物氮素含量的方法的流程圖。

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型的原理圖。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)植物氮素含量的方法的流程圖。

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)植物氮素含量的方法的流程圖。

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的采集植物冠層圖像的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)植物氮素含量的裝置的方框示意圖。

圖示：100-電子設(shè)備；110-檢測(cè)植物氮素含量的裝置；120-存儲(chǔ)器；130-處理器；111-采集模塊；112-分割模塊；113-獲取模塊；114-提取模塊；115-標(biāo)準(zhǔn)化模塊；116-篩選模塊；117-相加模塊；118-計(jì)算模塊；200-采集植物冠層圖像的裝置；210-支架；220-支柱；230-橫軸；240-底座；250-云臺(tái)；260-相機(jī)；270-水稻。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時(shí)，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，是本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備100的結(jié)構(gòu)示意圖。該電子設(shè)備100用于對(duì)采集的植物冠層圖像進(jìn)行一系列的處理和計(jì)算進(jìn)而得到該植物對(duì)應(yīng)的氮素含量信息。該植物可以為各種綠色植物，通過對(duì)該綠色植物進(jìn)行圖像分析得到該植物對(duì)應(yīng)的氮素含量情況，進(jìn)而對(duì)綠色植物進(jìn)一步科研操作奠定了基礎(chǔ)。在本實(shí)施例中，電子設(shè)備100可以是但不限于，臺(tái)式電腦、移動(dòng)平板電腦、手機(jī)等具有運(yùn)算處理能力的智能電子設(shè)備100。

該電子設(shè)備100包括檢測(cè)植物氮素含量的裝置110、存儲(chǔ)器120和處理器130。存儲(chǔ)器120、處理器130各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號(hào)線實(shí)現(xiàn)電性連接。檢測(cè)植物氮素含量的裝置110包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器120中或固化在電子設(shè)備100的操作系統(tǒng)(operatingsystem，os)中的軟件功能模塊。處理器130用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器120中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如檢測(cè)植物氮素含量的裝置110所包括的軟件功能模塊及計(jì)算機(jī)程序等。

其中，存儲(chǔ)器120可以是，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory，ram)，只讀存儲(chǔ)器(readonlymemory，rom)，可編程只讀存儲(chǔ)器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只讀存儲(chǔ)器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，電可擦除只讀存儲(chǔ)器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存儲(chǔ)器120用于存儲(chǔ)程序，處理器130在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行該程序。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，是本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)植物氮素含量的方法的流程圖，該檢測(cè)植物氮素含量的方法應(yīng)用于電子設(shè)備100，該方法包括：

步驟s110，提取待分析圖像中每一像素的三原色比例值。

該待分析圖像從植物的冠層圖像中選取的分辨率高的圖像片段，進(jìn)而對(duì)該待分析圖像進(jìn)行處理，獲取該待分析圖像中每一像素的三原色比例值(rgb，redgreenblue)。

步驟s120，將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和。

通過步驟s110獲取了待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值，進(jìn)而將每一個(gè)像素的三原色比例值中的綠色比例值，即g值相加，得到該待分析圖像中所有像素的綠色比例值總和。

步驟s130，按照預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

該預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型的原理圖，該預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)模型以水稻為分析對(duì)象建立，不同植物的綠色比例值總和與氮素含量之間可能具有不同的線性關(guān)系。由于植物的氮素含量水平與植物葉片的葉綠素含量顯著相關(guān)，而植物葉片葉綠素的含量顯著影響植物冠層對(duì)可見光譜(尤其是綠光)的吸收，因此植物冠層圖像的綠色比例值總和可以間接評(píng)價(jià)該植物的氮素含量水平。通過采集植物帶回實(shí)驗(yàn)室，通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)手段對(duì)該植物的氮素含量進(jìn)行檢測(cè)，得到該植物的氮素含量，同時(shí)通過對(duì)該相同植物直接在現(xiàn)場(chǎng)(如田間)采集圖像，并對(duì)采集的圖像分析得到其圖像中所有像素的綠色比例值總和，重復(fù)上述過程，通過對(duì)不同植物分析，對(duì)比相同植物通過實(shí)驗(yàn)室得出的氮素含量以及通過采集圖像得出的綠色比例值總和，得出如圖3所示的綠色比例值總和和對(duì)應(yīng)的氮素含量之間的關(guān)系。

如圖所示，對(duì)同一株植物，其綠色比例值總和與對(duì)應(yīng)的氮素含量呈正比，具體為，對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，該植物含有的綠色比例值總和越高，表明該植物的氮素含量越高，通過大量的實(shí)驗(yàn)得出具體公式大致為：y＝0.34+0.019x。該公式經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)得出，數(shù)據(jù)量越大公式越精準(zhǔn)，因此，允許一定的誤差。同時(shí)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其綠色比例值總和和氮素含量之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.88，表明對(duì)植物采集圖像，進(jìn)而對(duì)該圖像得出綠色比例值總和，根據(jù)該綠色比例值總和評(píng)判該植物的氮素含量的方法是可行的。

因此，根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，將所述綠色比例值總和帶入相應(yīng)的公式即可得到對(duì)應(yīng)的氮素含量。

作為另一種實(shí)施方式，請(qǐng)參照?qǐng)D4，是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)植物氮素含量的方法的流程圖。該方法包括：

步驟s210，提取待分析圖像中每一像素的三原色比例值。

該待分析圖像從植物的冠層圖像中選取的分辨率高的圖像片段，進(jìn)而對(duì)該待分析圖像進(jìn)行處理，獲取該待分析圖像中每一像素的三原色比例值(rgb，redgreenblue)。

步驟s220，按照預(yù)設(shè)算法，對(duì)所述待分析圖像中每一像素的三原色比例值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

該預(yù)設(shè)算法為：rn＝r/(r+g+b)gn＝g/(r+g+b)bn＝b/(r+g+b)，即將待分析圖像中每一像素的三原色比例值帶入上述公式進(jìn)行計(jì)算，得到計(jì)算后的三原色比例值。待分析圖像中每一像素通過該預(yù)設(shè)算法進(jìn)行計(jì)算后可減小誤差，從而為后面進(jìn)一步對(duì)該三原色比例值進(jìn)行分析奠定了基礎(chǔ)。

步驟s230，按照預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)所述三原色比例值進(jìn)行篩選，得到篩選后的多個(gè)所述像素。

該預(yù)設(shè)的規(guī)則為采用綠色葉片算法：greenness＝2g-r-b對(duì)每一像素的三原色比例值進(jìn)行篩選，即將g＞r&g＞b&g＞25的像素選取出來，將r+b≥2g和g<25的像素剔除。具體為，所述待分析圖像為對(duì)待分析的植物選取的冠層圖像中分辨率最高的圖像片段，因此待分析圖像中可能不僅包含需要分析的植物的圖像，還可能包含背景圖像，如該植物的生長(zhǎng)環(huán)境(如田間)，通過g>25將表征植物背景圖像的像素去除。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例主要是研究植物的綠色比例值總和與氮素含量的關(guān)系，因此通過g＞r&g＞b去除表征非綠色的像素，如去除表征黃色的像素。進(jìn)而通過兩次篩選，獲得篩選后的表征該植物綠色的像素。

步驟s240，將所述多個(gè)像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和。

通過步驟s230獲取了篩選后的多個(gè)像素，進(jìn)而將每一個(gè)像素的三原色比例值中的綠色比例值，即g值相加，得到該待分析圖像中所有像素的綠色比例值總和。

步驟s250，按照預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

該預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型的原理圖，該預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)模型以水稻為分析對(duì)象建立，不同植物的綠色比例值總和與氮素含量之間可能具有不同的線性關(guān)系。由于植物的氮素含量水平與植物葉片的葉綠素含量顯著相關(guān)，而植物葉片葉綠素的含量顯著影響植物冠層對(duì)可見光譜(尤其是綠光)的吸收，因此植物冠層圖像的綠色比例值總和可以間接評(píng)價(jià)該植物的氮素含量水平。通過采集植物帶回實(shí)驗(yàn)室，通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)手段對(duì)該植物的氮素含量進(jìn)行檢測(cè)，得到該植物的氮素含量，同時(shí)通過對(duì)該相同植物直接在現(xiàn)場(chǎng)(如田間)采集圖像，并對(duì)采集的圖像分析得到其圖像中所有像素的綠色比例值總和，重復(fù)上述過程，通過對(duì)不同植物分析，對(duì)比相同植物通過實(shí)驗(yàn)室得出的氮素含量以及通過采集圖像得出的綠色比例值總和，得出如圖3所示的綠色比例值總和和對(duì)應(yīng)的氮素含量之間的關(guān)系。

如圖所示，對(duì)同一株植物，其綠色比例值總和與對(duì)應(yīng)的氮素含量呈正比，具體為，對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，該植物含有的綠色比例值總和越高，表明該植物的氮素含量越高，通過大量的實(shí)驗(yàn)得出具體公式大致為：y＝0.34+0.019x。該公式經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)得出，數(shù)據(jù)量越大公式越精準(zhǔn)，因此，允許一定的誤差。同時(shí)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其綠色比例值總和和氮素含量之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.88，表明對(duì)植物采集圖像，進(jìn)而對(duì)該圖像得出綠色比例值總和，根據(jù)該綠色比例值總和評(píng)判該植物的氮素含量的方法是可行的。

因此，根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，將所述綠色比例值總和帶入相應(yīng)的公式即可得到對(duì)應(yīng)的氮素含量。

作為另一種實(shí)施方式，請(qǐng)參照?qǐng)D5，是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)植物氮素含量的方法的流程圖。該方法包括：

步驟s310，采集所述植物的冠層圖像。

如圖6所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的采集植物冠層圖像的裝置200的結(jié)構(gòu)示意圖。該采集植物冠層圖像的裝置200包括支架210、支柱220、橫軸230。該支架210為多個(gè)，支架210與支柱220活動(dòng)連接，橫軸230垂直于支柱220設(shè)置且一端與支柱220固定連接。橫軸230另一端上固設(shè)有底座240、云臺(tái)250和相機(jī)260，云臺(tái)250設(shè)置于底座240上，相機(jī)260與云臺(tái)250可拆卸地連接且相機(jī)260垂直于云臺(tái)250設(shè)置。在底座240上還設(shè)有檢測(cè)盤(圖中未示出)，檢測(cè)盤上設(shè)有檢測(cè)氣泡(圖中未示出)，所述檢測(cè)氣泡用于檢測(cè)橫軸230是否水平，當(dāng)橫軸230呈水平狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)氣泡位于檢測(cè)盤中心位置，當(dāng)橫軸230不是處于水平狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)氣泡于檢測(cè)盤左右搖擺，進(jìn)而根據(jù)檢測(cè)氣泡調(diào)整采集植物冠層圖像的裝置200的工作狀態(tài)。

使用采集植物冠層圖像的裝置200進(jìn)行采集植物冠層圖像時(shí)，調(diào)整支架210，進(jìn)而調(diào)節(jié)橫軸230相對(duì)于地面的高度為1.5米，但不限于此，具體高度可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。同時(shí)，通過檢測(cè)氣泡檢測(cè)橫軸230是否處于水平狀態(tài)，調(diào)節(jié)橫軸230至水平狀態(tài)。調(diào)整相機(jī)260的參數(shù)至合適的參數(shù)，如采用短焦距、自動(dòng)曝光、自動(dòng)白平衡、最大像素、光圈和快門速度自動(dòng)控制等，同時(shí)一方面使得相機(jī)260垂直于云臺(tái)250，一方面使得相機(jī)260垂直于植物，在本實(shí)施例中該植物具體指水稻270，利于對(duì)水稻270的冠層取景，進(jìn)而拍攝植物的冠層圖像。將采集的植物的冠層圖像存儲(chǔ)于電子設(shè)備100。

步驟s320，對(duì)所述冠層圖像進(jìn)行分割，得到多個(gè)圖像片段。

對(duì)所述冠層圖像進(jìn)行分割，得到多個(gè)圖像片段，在本實(shí)施例中，具體為按照3×3網(wǎng)格法將所述冠層圖像分成9份，進(jìn)而得到9個(gè)圖像片段。但不限于此，還可以根據(jù)實(shí)際需要將所述冠層圖像分割成更多的片段，如將所述冠層圖像按照4×4分法分成16個(gè)圖像片段。

步驟s330，獲取待分析圖像，所述待分析圖像為所述多個(gè)圖像片段中處于中心位置的圖像片段。

如步驟s320將所述冠層圖像分成9個(gè)圖像片段，取最中心的圖像片段為待分析圖像，由于處于中心位置的圖像片段分辨率高，更有利于分析，因此選取所述多個(gè)圖像片段中處于中心位置的圖像片段為待分析圖像。

步驟s340，提取待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值。

該待分析圖像從植物的冠層圖像中選取的分辨率高的圖像片段，進(jìn)而對(duì)該待分析圖像進(jìn)行處理，獲取該待分析圖像中每一像素的三原色比例值(rgb，redgreenblue)。

步驟s350，按照預(yù)設(shè)算法，對(duì)所述待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

該預(yù)設(shè)算法為：rn＝r/(r+g+b)gn＝g/(r+g+b)bn＝b/(r+g+b)，即將待分析圖像中每一像素的三原色比例值帶入上述公式進(jìn)行計(jì)算，得到計(jì)算后的三原色比例值。待分析圖像中每一像素通過該預(yù)設(shè)算法進(jìn)行計(jì)算后可減小誤差，從而為后面進(jìn)一步對(duì)該三原色比例值進(jìn)行分析奠定了基礎(chǔ)。

步驟s360，按照預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)所述三原色比例值進(jìn)行篩選，得到篩選后的多個(gè)所述像素。

該預(yù)設(shè)的規(guī)則為采用綠色葉片算法：greenness＝2g-r-b對(duì)每一像素的三原色比例值進(jìn)行篩選，即將g＞r&g＞b&g＞25的像素選取出來，將r+b≥2g和g<25的像素剔除。具體為，所述待分析圖像為對(duì)待分析的植物選取的冠層圖像中分辨率最高的圖像片段，因此待分析圖像中可能不僅包含需要分析的植物的圖像，還可能包含背景圖像，如該植物的生長(zhǎng)環(huán)境(如田間)，通過g>25將表征植物背景圖像的像素去除。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例主要是研究植物的綠色比例值總和與氮素含量的關(guān)系，因此通過g＞r&g＞b去除表征非綠色的像素，如去除表征黃色的像素。進(jìn)而通過兩次篩選，獲得篩選后的表征該植物綠色的像素。

步驟s370，將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和。

通過步驟s360獲取了篩選后的多個(gè)像素，進(jìn)而將每一個(gè)像素的三原色比例值中的綠色比例值，即g值相加，得到該待分析圖像中所有像素的綠色比例值總和。

步驟s380，按照預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

該預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型的原理圖，該預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型以水稻為分析對(duì)象建立，不同植物的綠色比例值總和與氮素含量之間可能具有不同的線性關(guān)系。由于植物的氮素含量水平與植物葉片的葉綠素含量顯著相關(guān)，而植物葉片葉綠素的含量顯著影響植物冠層對(duì)可見光譜(尤其是綠光)的吸收，因此植物冠層圖像的綠色比例值總和可以間接評(píng)價(jià)該植物的氮素含量水平。通過采集植物帶回實(shí)驗(yàn)室，通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)手段對(duì)該植物的氮素含量進(jìn)行檢測(cè)，得到該植物的氮素含量，同時(shí)通過對(duì)該相同植物直接在現(xiàn)場(chǎng)(如田間)采集圖像，并對(duì)采集的圖像分析得到其圖像中所有像素的綠色比例值總和，重復(fù)上述過程，通過對(duì)不同植物分析，對(duì)比相同植物通過實(shí)驗(yàn)室得出的氮素含量以及通過采集圖像得出的綠色比例值總和，得出如圖3所示的綠色比例值總和和對(duì)應(yīng)的氮素含量之間的關(guān)系。

如圖所示，對(duì)同一株植物，其綠色比例值總和與對(duì)應(yīng)的氮素含量呈正比，具體為，對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，該植物含有的綠色比例值總和越高，表明該植物的氮素含量越高，通過大量的實(shí)驗(yàn)得出具體公式大致為：y＝0.34+0.019x。該公式經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)得出，數(shù)據(jù)量越大公式越精準(zhǔn)，因此，允許一定的誤差。同時(shí)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其綠色比例值總和和氮素含量之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.88，表明對(duì)植物采集圖像，進(jìn)而對(duì)該圖像得出綠色比例值總和，根據(jù)該綠色比例值總和評(píng)判該植物的氮素含量的方法是可行的。

因此，根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，將所述綠色比例值總和帶入相應(yīng)的公式即可得到對(duì)應(yīng)的氮素含量。

如圖7所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)植物氮素含量的裝置110的結(jié)構(gòu)示意圖，該檢測(cè)植物氮素含量的裝置110應(yīng)用于電子設(shè)備100。該檢測(cè)植物氮素含量的裝置110包括：

提取模塊114，用于提取待分析圖像中每一像素的三原色比例值。

相加模塊117，用于將多個(gè)所述像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和。

計(jì)算模塊118，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)所述綠色比例值總和得到與所述綠色比例值總和對(duì)應(yīng)的氮素含量。

該檢測(cè)植物氮素含量的裝置110還包括標(biāo)準(zhǔn)化模塊115、篩選模塊116。

所述標(biāo)準(zhǔn)化模塊115，用于按照預(yù)設(shè)算法，對(duì)所述待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

所述篩選模塊116，用于按照預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)所述三原色比例值進(jìn)行篩選，得到篩選后的多個(gè)所述像素。

該檢測(cè)植物氮素含量的裝置110還包括采集模塊111、分割模塊112和獲取模塊113。

所述采集模塊111，用于采集所述植物的冠層圖像。

所述分割模塊112，用于對(duì)所述冠層圖像進(jìn)行分割，得到多個(gè)圖像片段。

所述獲取模塊113，用于獲取待分析圖像，所述待分析圖像為所述多個(gè)圖像片段中處于中心位置的圖像片段。

該檢測(cè)植物氮素含量的裝置110已經(jīng)在檢測(cè)植物氮素含量的方法中詳細(xì)描述，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種檢測(cè)植物氮素含量的方法、裝置及電子設(shè)備，所述檢測(cè)植物氮素含量的方法具體為：采集植物的冠層圖像，將采集的冠層圖像分成多個(gè)圖像片段，選取處于多個(gè)圖像片段中位于中心位置的圖像片段為待分析圖像，進(jìn)而提取待分析圖像中每一個(gè)像素的三原色比例值。對(duì)每一像素的三原色比例值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的三原色比例值按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行篩選，對(duì)篩選后的像素的三原色比例值中的綠色比例值相加，得到綠色比例值總和。進(jìn)而根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型，將綠色比例值總和帶入計(jì)算得到該植物對(duì)應(yīng)的氮素含量。通過本發(fā)明實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了采用較為方便的方法對(duì)植物氮素含量進(jìn)行測(cè)量，避免了采用破壞式方式采集植物以檢測(cè)該植物的氮素含量。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)方式中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。

所述功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。