玉米冠层叶片氮素营养估测研究——基于近地多光谱图像  

The Research of Estimating the Maize Canopy′s Nitrogen Content——Based on Near-ground Multi-spectral Images

作　　者：郭威[1] 张彦娥[1] 朱景福[2] 唐文冰[1] 张峰[1] 赵瑞娇[1] 

机构地区：[1]中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083 [2]黑龙江八一农垦大学信息技术学院,黑龙江大庆163319

出　　处：《农机化研究》2011年第10期31-34,39,共5页Journal of Agricultural Mechanization Research

基　　金：国家"863"计划项目(2007AA10Z207);国家自然科学基金项目(30871453)

摘　　要：运用图像处理技术对不同氮营养成分下玉米冠层叶片的近地CCD多光谱图像进行分析,建立玉米叶片氮素营养含量的快速、非破坏性估测模型。实验基于红通道和近红外通道的CCD图像,通过图像切割提取两个通道的主叶片区域的平均灰度值和叶片周围的土壤平均灰度值,根据土壤平均灰度值比值来调整叶片的近红外平均灰度值,计算玉米叶片的基于灰度的植被指数,建立了氮素营养含量和两个通道的图像灰度以及灰度植被指数间的经验线性模型。经过多元线性回归分析后,两者间的相关系数R可以达到0.704。由此实现了对玉米冠层氮营养含量的快速估测。In this paper,use the image processing technology to analysis the near-ground multi-spectral images of maize canopy,within different nitrogen levels.Successfully estimate the nitrogen content of their leave by a fast non-destructive way.First,cut the main-leaf area and the main-soil background from the red and NIR channels＇ images,taken from near-ground CCD camera,and calculate the areas average gray values.Second,adjust the leaves gray value of NIR channels by set the ratio of the earths gray value of the two channels.And then,calculate the vegetation indexes like NDVI SAVI RVI based on gray value,build a model to estimate the nitrogen content.The correlation coefficient of multiple linear regression analysis R is 0.704.It means the model can be used to predict the nitrogen content in real-time.

关 键 词：玉米冠层 近地CCD多光谱图像 氮素营养含量 灰度植被指数 

分 类 号：S513[农业科学—作物学] TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术]