(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210314117.1 (22)申请日 2022.03.28 (71)申请人 河北农业大 学 地址 071000 河北省保定市灵雨寺街289号 (72)发明人 范晓飞　赵建军　王林柏　周玉宏　 张博　姚竟发　刘景艳　孙磊　 索雪松　张君　宋畅　 (74)专利代理 机构 北京众泽信达知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11701 专利代理师 周振 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/25(2006.01) G01N 21/27(2006.01) G06V 10/80(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种种子质量的快速 检测系统 (57)摘要 本发明属于玉米技术领域， 尤其是一种种子 质量的快速检测系统， 针对无法快速高效的对玉 米种子进行质量检测的问题， 现提出以下方案， 包括。 本发明中， 包括检测系统， 所述检测系统包 括模型建立和质量检测， 所述模 型建立包括玉米 种子图像数据的采集、 数据的标注、 四通道(RGB+ NIR)图像的数据增强、 改进型YOLOv4模型的训练 和最终的目标检测模型， 所述质量检测包括控制 器、 四通道多光谱相机、 计算机和玉米种子外观 质量的检测， 所述最终的目标检测模 型与计算机 之间电性连接， 本发明可以快速无损的将一批玉 米种子进行快速的检测， 获取种子的外观缺陷 率， 同时获取每一粒种子的表型参数。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114858799 A 2022.08.05 CN 114858799 A 1.一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 包括检测系统， 所述检测系统包括模型 建立和质量检测， 所述模型建立包括玉米种子图像数据的采集、 数据的标注、 四通道(RGB+ NIR)图像的数据增强、 改进型YOLOv4模型的训练和最终的目标检测模型， 所述质量检测包 括控制器、 四通道多光谱相机、 计算机和玉米种子外观质量的检测， 所述最 终的目标检测模 型与计算机之间电性连接 。 2.根据权利要求1所述的一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 所述改进型 YOlOv4模型的训练主干网络为轻量级的Mobi l eNetV1。 3.根据权利要求1所述的一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 所述最终的目标 检测模型增 加了两个SPP结构。 4.根据权利要求1所述的一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 所述 四通道多光 谱相机为四通道的4C CD多光谱相机 。 5.根据权利要求1所述的一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 所述 四通道多光 谱相机包括拍照 设备， 所述拍照 设备包括暗箱(1)， 所述暗箱(1)的顶部固定设置有光源控 制器(3)， 所述暗箱(1)的内壁固定连接有支撑机构(4)， 且支撑机构(4)的外壁固定设置有 拍照机构(2)， 所述暗箱(1)的四周内壁底部位置设置有载物台(8)。 6.根据权利要求5所述的一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 所述拍照机构 (2)的底部设置有环形白光源(7)， 且环形白光源(7)的外壁固定设置有环形近红外光源 (5)。 7.根据权利要求6所述的一种种子质量的快速检测系统， 其特征在于， 所述载物台(8) 内设置有白色背光源(6)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114858799 A 2一种种子质量的快速检测系统 技术领域 [0001]本发明涉及玉米技 术领域， 尤其涉及一种 种子质量的快速检测系统。 背景技术 [0002]玉米是世界上第三大粮食作物， 其种植面积仅次于小麦和水稻。 当前我国玉米种 植面积达到6.4亿亩以上， 在我国农业生产当中扮演着十 分重要的角色， 其对提高农民的收 入和促进经济发展带来了 重要的作用， 玉米在进行种植时， 需要对其种子质量进行检测。 [0003]当前对玉米种子质量检测的方法有对玉米籽粒的形态和颜色进行的传统检测鉴 定方法、 对种子DNA图谱鉴定 法、 近红外光谱法、 荧光化学法等理化检测鉴定方法。 其中传统 的检测鉴定方法其周期 较长、 受环境、 人为等因素的影响较大， 检测的准确性通常很难实现 稳定的状态， 很难实现普及。 而理化的检测鉴定方法需要在实验室的条件下进 行， 其检测是 耗时较短， 识别的准确性较高， 但是检测过程较为复杂、 过程较为繁琐、 仪器 设备较为复杂、 检测成本较高， 因此对高通量的玉米种子质量的检测也不适用， 针对这一现状， 本发明提出 了一种种子质量的快速检测系统。 发明内容 [0004]基于种子质量检测无法快速高效的对玉米种子进行质量检测的技术问题， 本发明 提出了一种 种子质量的快速检测系统。 [0005]本发明提出的一种种子质量的快速检测系统， 包括检测系统， 所述检测系统包括 模型建立和质量检测， 所述模型建立包括玉米种子图像数据 的采集、 数据 的标注、 四通道 (RGB+NIR)图像的数据增强、 改进型YOLOv4模 型的训练和最终的目标检测模型， 所述质量检 测包括控制器、 四通道多光谱相机、 计算机和玉米种子外观质量的检测， 所述最终的目标检 测模型与计算机之间电性连接 。 [0006]优选地， 所述改进型YOlOv4模型的训练主干网络为轻量级的Mobi l eNetV1。 [0007]通过上述技术方案： 本文将原始的Yolov4主干网络CSPDarknet53替换为轻量级的 Mobil eNetV1， 模 型的总参数量变为原始模型的约20％， 确保精度的前提下， 大幅度减少了 模型的总参数量。 [0008]优选地， 所述 最终的目标检测模型增 加了两个SPP结构。 [0009]通过上述技术方案： 增加了两个SPP结构， 融合了更多的特征图的全局特征， 更好 的增加了卷积核的感受野， 并提取 出上下位的重要信息， 提升 了目标检测的准确率。 [0010]优选地， 所述四通道多光谱相机为四通道的C CD多光谱相机 。 [0011]通过上述技术方案： 使用四通道的多光谱图像， 为卷积神经网络模型提供了更多 的特征信息， 提升 了模型的检测能力。 [0012]优选地， 所述四通道多光谱相机包括拍照设备， 所述拍照设备包括暗箱， 所述暗箱 的顶部固定设置有光源控制 器， 所述暗箱的内壁固定连接有支撑机构， 且支撑机构的外壁 固定设置有拍照机构， 所述暗箱的四周内壁底部位置设置有载物台。说　明　书 1/3 页 3 CN 114858799 A 3