Para medir el rendimiento del trigo y los fenotipos de las espigas de trigo, actualmente se cuenta manualmente el número de granos de las espigas de trigo, pero adquirir dicho número es laborioso y consume mucho tiempo. Contar el número de granos de las espigas de trigo con un método de procesamiento de imágenes es prometedor, sin embargo, la aplicación de este método tiene fallos debido a su baja precisión. En este trabajo, se recopilaron imágenes de espigas de trigo y se procesaron con procedimientos técnicos, incluyendo recorte de imágenes, escala de grises, ecualización de histogramas, binarización de imágenes, operación de erosión, eliminación de objetos pequeños, rellenado de agujeros en imágenes, rotación de espigas verticales, corte de tallos y eliminación de tallos. Los tallos de trigo en las imágenes binarias fueron eliminados mediante el método de suma de píxeles, y se calcularon los parámetros característicos morfológicos de las áreas de imagen de las espigas de trigo y las longitudes de los ejes de las espigas de trigo. Se establecieron modelos matemáticos que relacionan las áreas de imagen de las espigas de trigo y las longitudes de los ejes de las espigas de trigo con el número de granos, y se verificaron los modelos matemáticos. Los resultados mostraron que los parámetros característicos de las áreas de imagen de las espigas de trigo y las longitudes de los ejes de las espigas de trigo para las imágenes de espigas eran lineales en relación con el número de granos, y los coeficientes máximos de determinación R fueron 0.9336 y 0.9012, respectivamente. Los coeficientes máximos de determinación R para los números de granos prácticos y predichos fueron 0.9552 y 0.9369, respectivamente, y el error absoluto promedio mínimo fue de 2.3, mientras que el error relativo promedio para los modelos matemáticos fue del 5.65%. Los modelos matemáticos que relacionan las áreas de imagen de las espigas de trigo y las longitudes de los ejes de las espigas de trigo con el número de granos fueron prácticos y precisos, y el modelo matemático que compara el área de imagen de las espigas de trigo y el número de granos fue superior al que compara la longitud del eje de la espiga de trigo y el número de granos. El número de granos de las espigas de trigo podría ser adquirido de manera precisa y rápida mediante el método de procesamiento de imágenes que extrae los parámetros característicos de las espigas de trigo.