张宏鸣 付振宇 韩文霆 阳 光 牛当当 周新宇

(1.西北农林科技大学信息工程学院， 陕西杨凌 712100； 2.西北农林科技大学机械与电子工程学院， 陕西杨凌 712100；3.赤峰市生态环境局克什克腾旗分局, 赤峰 025350)

0 引言

玉米是我国种植面积广、产量大的作物之一，为我国粮食安全提供了重要保障[1]。玉米产量在很大程度上与幼苗管理过程相关，幼苗株数信息是幼苗管理的重要指标，通过获取幼苗株数信息可确定不同品种玉米的出苗率、种植密度与行间距，为缺苗补种提供依据，进而可提高玉米产量[2-4]。

研究者针对植株数量的获取进行了诸多研究。一些研究通过定制设备放置于田间来获取数据[5-8]，但不易满足设备的使用条件，或设备需与植物近距离接触，从而对植物造成损害。近年来，无人机在农业领域得到广泛应用，使数据获取变得方便快捷[9-10]。无人机可搭载不同类型的传感器，采集可见光、多光谱、高光谱和雷达点云等数据。可见光相机成本低、使用方便，是最广泛使用的影像采集设备。通过无人机搭载可见光相机来采集植物正射影像，可用于植物株数的获取。

在株数获取方法研究上，研究者利用图像分割和目标检测等方法对不同植物株数的获取进行了诸多尝试。图像分割法利用植物色彩信息[11-12]、植物表型[13-14]、植被指数[15-17]作为株数提取的主要特征。由于植物生长环境的复杂性，通常采集的数据易受到光照、拍摄角度和位置等因素影响[18]，使植物色彩和形态特征容易受到干扰，进而影响特征匹配效果。……