水稻是最古老的食物之一,也是目前中国的第二大粮食作物。水稻种子的千粒重以及粒长、粒宽、周长、面积、等信息经常作为衡量和分析其质量的关键性指标。因为大多数传统的水稻种子计数方法是人工完成的,所以经过长时间的计数后,人眼往往会疲劳,从而导致计算错误并且不能保证精确度。为了保证水稻的高质量生产,提高农业数种的准确性和检测效率,本文采用图像处理技术结合Qt设计了水稻考种系统。本文的主要工作有:(1)水稻考种系统的硬件设计。选取800万像素的USB接口摄像头结合19mm金属设备工作指示灯,在固定箱体上进行安装,并设计抖动式托盘与外接天平,实现对水稻种子图像与重量信息的实时采集。(2)水稻考种系统的图像算法设计。OpenCV是一个跨平台的计算机视觉库,运用其C++接口,对采集的水稻种子图像进行处理。对图像进行了平滑处理,以减少噪声对算法后续识别处理产生干扰;对采集到的水稻种子图像进行二值化处理,然后对二值化图像进行开操作,从而剔除水稻种子的尾掉部分,得到只含有水稻种子主体信息的二值化图像;对黏连区域的分割,将距离变换与分水岭算法相结合,对多个种子黏连的区域进行分割;又根据种子的形态特征,对黏连区域提出了划线分割算法。为了加快算法处理速度,还在图像处理算法中加入了多线程。(3)水稻考种系统的软件界面实现。Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架,水稻考种系统的软件界面在Qt的平台上进行开发。软件中使用了设计模式中的观察者模式,对图像输出的相关统计数据以及显示界面完成联动操作。软件界面操作简单快捷,具有自动考种、水稻种子数据的显示与输出、水稻种子进行紧密排列等功能。实验结果表明:本系统可以实现对水稻种子的自动计数,计数准确率可以达到为99.12%。本系统较适合对类圆锥形的农作物种子进行计数及形态学分析,因此,对于其他形状的种子,系统的适用性能的提升还需要后续研究。