基于ResNeXt單目深度估計(jì)的幼苗植株高度測量方法

宋 磊，李 嶸，焦義濤，宋懷波

（1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院，楊凌 712100；2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊凌 712100；3. 陜西省農(nóng)業(yè)信息感知與智能服務(wù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，楊凌 712100）

0 引 言

集中批量化育苗是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。幼苗高度是幼苗培育過程中的重要性狀之一，對于幼苗生長狀況監(jiān)測和優(yōu)良性狀幼苗的篩選具有重要參考作用。當(dāng)前幼苗植株高度數(shù)據(jù)主要依靠人工測量獲取，工作量大、效率低且易對幼苗造成損傷。如何準(zhǔn)確、快速地獲取幼苗高度信息，對于提高工業(yè)化幼苗培育的現(xiàn)代化水平具有重要研究意義。

目前植株高度的自動測量方法大致可分為：1）通過有參標(biāo)定的空間計(jì)算獲取植株高度信息；2）通過激光雷達(dá)獲取植株三維點(diǎn)云信息從而獲取植株高度信息；3）通過深度相機(jī)獲取深度信息從而獲取植株高度信息。基于有參標(biāo)定的空間計(jì)算方法通常需要標(biāo)定真實(shí)數(shù)據(jù)，然后通過空間計(jì)算構(gòu)建植株三維信息，從而獲取植株高度。何晶通過標(biāo)定相機(jī)的空間位置，將拍攝的棉花植株二維圖像轉(zhuǎn)化成世界坐標(biāo)系中的三維信息，從而獲取植株高度信息，測量誤差在1 cm左右。張慧春等采用彩色標(biāo)定板進(jìn)行空間坐標(biāo)系的標(biāo)定，通過運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)法對多幅圖像序列構(gòu)建植株三維信息，主莖測量高度平均相對誤差（Average Relative Error，）為9.83%。佘銀海等通過標(biāo)定雙目立體視覺平臺來獲取植株左右視圖從而獲取植株空間三維信息及植株高度，總體相對誤差為1.5%。……