实时快速的提取植物表型信息已经成为农业生产发展中极为关键的一步,可以为植物的预测和检测提供帮助。香蕉作为广西重点发展的水果,实时的测量香蕉假茎茎宽茎高可以为香蕉植株生长参数和后期的产量评估的提取提供有效的帮助。本文以香蕉植株为研究对象,通过双目立体视觉与级联分类器结合的方法来实现香蕉植株假茎茎宽茎高的快速无损测量,设计了一种基于双目相机的图像测量方法。主要的研究内容包括:(1)级联分类器识别香蕉假茎。根据不同的测量目的,进行了两个批次的实验,采用了近距离(0.9 m、1.2 m、1.6 m、1.9 m处,可拍摄部分假茎)、远距离(1.8m、2.0m、2.2m、2.4m处,可拍摄完整假茎)两种方式对香蕉假茎进行了双目图像的采集,每个距离分别采集得到100个样本。分别针对两种方式建立了香蕉假茎的识别模型。首先通过双目标定、立体校正、立体匹配得到视差图,并将其随机分为训练集(170个样本)与测试集(230个样本)。然后对训练集中的视差图假茎进行手动矩形框(近距离方式选取纵宽比为2:1,远距离方式选取纵宽比为7:1)截取正负样本。接着采用级联分类器对正负样本进行训练,得到假茎的自动识别模型。结果表明,该方法可以对香蕉假茎进行快速识别,近距离和远距离的识别率分别为94.8%和96.1%。(2)设计了一种香蕉假茎茎宽估算方法。该方法以对级联分类器识别得到的矩形框区域为重点研究对象,进一步在不同水平高度上精准定位假茎边界点,并将其转换到相机坐标系下得到水平宽度,再通过倾斜度矫正,得到假茎的最终测量宽度。实验结果表明,不同的测量距离会影响检测精度,在近距离测量方式下,1.2 m距离处的测量精度最高,与真实值的R~2达到了0.8538,相对误差仅为2.0%。(3)设计了一种香蕉假茎茎高茎宽联合估算方法。该方法主要针对远距离测量方式下已获取得到完整的假茎主体的情况。在上一步同样方法测量得到茎宽参数的同时,也通过两点的间的距离公式计算假茎的的根部到最低叶片分支下最细的假茎处的置距离的方法得到茎高的测量结果。结果表明,不同的测量距离会影响检测精度,1.8 m距离处的香蕉植株假茎茎高茎宽测量精度最高,茎高的识别模型与真实值的R~2达到了0.9717,相对误差仅为3.1%;茎宽的识别模型与真实值的R~2达到了0.9653,相对误差仅为1.2%。本文利用双目视觉结合级联分类器的方法快速识别香蕉假茎,实现实时获取香蕉假茎的茎高茎宽的目的,提高了测量的效率,为果园信息化管理提供的技术支持。