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植物葉面積無損測量

來源: http://www.siela.cn/  類別:技術文章  更新時間:2014-03-20  閱讀

      葉面積的測定方法,主要有方格法、復印稱重法、測定葉片長寬建立回歸方程法和基于圖像處理技術的掃描法。其中,方格法、稱重法和回歸方程方法已在農業研究中廣泛應用,但是在測定葉面積時的精度不夠以及費時耗材;基于圖像處理技術的掃描法,利用掃描儀高分辨率的特點可以高精度地測量植物葉面積,但是由于需要將葉片摘下測量,使用上受到了一定的限制。而基于便攜數碼照相機的數字圖像采集系統,利用雙線性映射算法、圖像閾值法和直方圖法校正圖像、圖像二值化合提取植物葉片的有效點數,來計算葉片面積,解決了以往葉面積測定的種種弊端,能夠對葉片進行無損測量。當然,葉片的無損測量除了上面提到的,還有葉面積測定儀,其中有一款葉面積測量儀為手持式的,這種葉面積測量儀是一種使用方便、可以在野外進行工作的便攜式葉面積儀。它的最大優勢是能夠精確、快速、無損傷地測量葉片的葉面積及相關系數,也可以對采摘的植物葉片及其他葉片進行面積測量。
      采用基于便攜數碼照相機的數字圖像采集系統會導致獲取的葉片圖像產生平移、縮放、旋轉等幾何失真,失真現象不消除,勢必影響葉面積的測量準確性,所以在測量面積前必須對失真圖像進行精確的幾何校正。對失真圖像進行校正后,得到跟實際葉片相差不多的圖形,然后再進行實際的葉片面積的計算。使用便攜數碼照相機的數字圖像采集系統采集葉片圖像,無需采摘葉片,保護了農作物生長的連續性。采用投影法測量大豆葉面積,其測量有效性不受葉片大小、形狀差異和葉片圖像中葉片周邊白色背景的影響,實驗驗證該方法能夠很好地校正葉片圖像。上文的方法可以推廣到其他大田作物,可為農業生產生活及廣大農業科研人員提供了切實可行的科學方法,為將來的作物品種識別、特征識別、顏色識別及病害診斷奠定了堅實的技術基礎。但是在這種方法操作時,我們需要注意:光線強度的影響會導致圖像顏色信息丟失、校正系數的位數取舍影響圖像中約束塊的面積值,從而影響校正精度,所以應盡量減小人為因素以及避免外界因素干擾。

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