基于计算机视觉测量的温室网纹甜瓜果实生长过程模拟研究

作物模型的研制目标在于实现在生产上的成功应用。本课题针对作物形态建成模型研制过程中存在的（1）数据获取技术传统，取得的数据误差比较大；（2）在不同的器官位水平上的建模，模型的机理性不强等问题，以温室网纹甜瓜果实为研究对象，应用计算机视觉技术获取果实生长过程形态特征信息，并将图像信息转化为数字信息，同时结合果实内部生理发育信息获取，解析果实形态特征与内部生理变化的动力学规律，并利用系统分析原理和数学建模技术，研究能准确定量描述果实形态结构和生理发育规律的定量化算法，揭示二者之间的作用机理，从而建立具有机理性、普适性的温室网纹甜瓜果实形态建成与生长发育过程的作用机理模型，最终构建依据果实表观动态变化来预测甜瓜产量和品质指标体系，研究结果对于温室网纹甜瓜可视化实现以及优化生产过程中的精准化管理具有指导意义，为提高我国温室网纹甜瓜生产的产量和品质做贡献。

摘要：. 本课题以温室网纹甜瓜“网路”为实验材料，通过不同茬次栽培试验，利用自主研发的计算机视觉采集系统，获取了果实生长过程形态特征图像，并将图像信息转化为数字信息，同时结合生理测试，系统研究了果实外观形态特征与内部生理变化的动态形成规律，构建了网纹甜瓜果实形态建成与内部生理变化机理模型，进一步解析了内部和外部协同变化的作用机理和相关性，构建了果实表观参数和内部生理参数的相关性模型，为网纹甜瓜产量和品质的预测奠定了基础，并为网纹甜瓜生产中的精准管理提供决策支持。. 研究结果共发表论文5，其中SCI收录论文2篇；申请专利2项。培养博士研究生1名，硕士研究生2名。