基于图像处理的植物叶面积测量方法
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是评估植物生长和生理状态的重要指标之一。
因此，精确测量植物叶面积对研究植物生长和发育具有重要意义。
目前，有多种方法用于测量植物叶面积。
本文将综述主要的测量方法及其优缺点。
1. 直接法直接法是最常用的测量植物叶面积的方法。
它是通过在印有二维网格的纸片上放置和追踪植物叶片轮廓来测量叶面积。
该方法通常要求将叶片从植株上割下，以便更好地追踪叶片轮廓。
由于该方法的操作简便、灵活性高，且需要的器材成本较低，因此被广泛用于植物生理学和农业生产中。
然而，直接法也存在一些限制。
首先，它需要大量的人力投入，因为需要手工剪切和分类每个叶片。
其次，因为叶片的形态各异，将所有叶片的面积累加会存在不同程度的误差。
此外，被测量的叶片在着色、折叠和损伤等方面的影响也会对结果产生误差。
2. 面积分布法面积分布法是一种比直接法更精密的测量方法，它利用称为"半自动图像分析"的技术来测量植物叶面积。
面积分布法基于图像处理技术，通过数字图像分析软件来测量植物叶片的轮廓和面积分布。
与直接法相比，它具有更高的精确度和可重复性。
然而，面积分布法也有其局限性。
例如，由于植物形态的多样性，不能保证所有植物叶片都能被完全捕捉，并且需要高分辨率的照片才能获得更准确的结果。
此外，该方法需要大量的计算和处理，并且需要使用专门的软件和图像设备，这增加了实验的时间和成本。
3. 气孔面积计法气孔面积计法是利用气孔面积测量，间接测量植物叶面积的方法。
它是通过测量气孔的面积和数量来计算叶面积。
这是一种比直接法早期出现的新方法，在很大程度上有助于解决直接法的问题。
该方法可以追踪气孔的位置，使得减少叶片表面上的误差，从而提高准确性。
然而，由于该方法无法测量叶片的非气孔区域面积，因此并非适用于所有类型的植物，并且对于快速生长的植物叶片，气孔的数量和分布不是均匀的，因此面积估计可能会有误差。
4. 硝基纸法硝基纸法是半定量测量叶片厚度、植物叶片面积和体积密度的常见方法。
一种基于ImageJ软件的植物叶片表型参数测量方法
一种基于ImageJ软件的植物叶片表型参数测量方法近些年来，随着计算机技术和图像处理算法的不息进步，基于图像信息的植物表型测量方法越来越受到探究者们的关注。
植物叶片表型参数的测量对于植物形态学、生理学和遗传学等领域的探究具有重要意义。
传统的测量方法往往耗时耗力且易引起人为误差，因此，探究人员亟需一种准确、高效的测量方法来分析和比较不同植物叶片的形态特征。
ImageJ是一种图像处理软件，其提供了丰富的图像处理和分析功能，广泛应用于医学、生物学、工程和材料科学等领域。
基于ImageJ软件的植物叶片表型参数测量方法可以极大地简化测量过程，并提高测量结果的准确性和可重复性。
起首，我们需要得到植物叶片的数字图像。
可以利用数码相机或显微镜等设备，将植物叶片摄影或拍摄下来，并将图像导入到ImageJ软件中。
接下来，我们可以利用ImageJ软件的图像预处理功能对图像进行必要的调整，包括裁剪、旋转和调整亮度、对比度等。
通过这些预处理，可以使叶片图像更加明晰、准确，为后续的参数测量做好筹办。
第二步，我们需要选择合适的测量方法和工具。
基于ImageJ软件，我们可以利用其丰富的测量工具和测量算法，来测量植物叶片的形态特征。
比如，我们可以利用ImageJ软件的线性选择工具，测量叶片的长度和宽度。
同时，通过描绘叶片外轮廓的自动阈值处理和粒子分析工具，我们可以测量叶片的面积、周长和外形系数等参数。
此外，ImageJ软件还提供了多种滤波和分割方法，可以援助我们处理含有复杂纹理或背景的叶片图像，从而准确地测量叶片的表型参数。
最后，我们需要对测量结果进行统计分析和比较。
ImageJ软件提供了丰富的数据分析和可视化工具，可以便利地对测量结果进行统计、分布和相关性分析。
同时，我们还可以利用ImageJ软件的扩展插件，比如MorphoJ，来进行更复杂的外形和尺寸分析。
通过这些分析工具，探究人员可以对不同植物的叶片形态进行比较，找出具有显著差异的表型参数，并进一步探究与植物遗传、环境和生长发育的相关性。
【软件使用】利用imageJ测定叶面积
【软件使⽤】利⽤imageJ测定叶⾯积叶⾯积，是计算⽐叶⾯积的必要数据，也是⾮常重要的植物功能性状。
是⼀款开源的图像分析软件，⼴泛应该在⽣命科学的各领域。
1、⽂件准备。
⾸先把⽂件备份到新的路径下，利⽤脚本或者⼿动以样本编号重命名。
2、软件准备。
⾃⾏下载Image J安装（绿⾊版软件，下载后解压缩即可运⾏）下载地址参考⼿册3、导⼊图⽚。
打开Image J，导⼊图⽚序列，依次从菜单选择File – Import—Image Sequence，参数Scale设置为50% （避免内存占⽤过多，如果⼀次处理的图⽚⽐较少就不⽤），我们本次使⽤⽂件扫描后的原始图⽚dpi为300。
4、改为灰度图。
设置图⽚格式为8-bit，依次选择Image-Type-8bit。
5、调整阈值。
依次选择Image – Adjust –Threshold，点击Apply到如图。
6、设置空间⽐例。
依次点击Analyze – Set Scale 。
分辨率单位dpi指的是每英⼨所打印的点数，因为1英⼨(in)=25.4毫⽶(mm)，同时我们的分辨率300dpi = 300 pix per in，则300 pix / 25.4mm = 11.811 pix/mm，因为我们之前缩放了50%，所以 5.9055 pix/mm。
7、计算⼤⼩。
依次点击Analyze -> Analyze particles，导出保存结果。
Size可以设置100或者更⼤起始，以过滤⾮⽬标的⼩杂质；因为我们的叶⼦不是圆形，Circularity 的最⼤值可以设置的⼩⼀些；Exclude on edges可以去除边界的⾮⽬标，但扫描时需要注意叶⽚不能接触边界；show可以选择Outlines看⼀下计算是否正确。
由于我们的扫描叶⽚数（count）是⾮常明确的，所以可以依次来检查匹配是否正确。
基于数字图像处理的植物叶面积测量方法
关 键 词 叶 面 积
数 字 图像
畸 变图像
Ｈ ｕ ｈ变换 几 何 校 正 ｏｇ
文章 编 号 １０ — ３ １ （ ０ ６ ２ — １ ４ ０ 文 献标 识 码 Ａ ０ ２ ８ ３一 ２０ ）７ ０ ９ — ３ 中 图分 类 号 Ｓ ２ １６
Ａ Ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ａ ｕｒ ｍ ｎｔ Ａｐｐ ｏ ｃ ｏ ａ ｅ Ｂａ ｅ ｏ ｒ ａ ｈ ｆ Ｌｅ ｆ Ａｒ ａ ｓｄ ｎ Ｄｉ ｉａ ｍ ａ ｅ Ｐｒ ｃ ｓｉ ｇ ｔ ｌ Ｉ ｇ ｏ ｅ ｓｎｇ
维普资讯
基 于数字 图像处理的植物 叶面积测量方法
左 欣 １ 韩 斌 １ 程 嘉林 ： ， ３
－江 苏科 技 大 学电子信 息 学院 ， （ 江苏镇 江 ２ ２ ０ ） １０ ３
（ 国农 业科 学院镇 江蚕 业研 究所 ， 苏镇 江 ２ ２ １ ） 中 江 １０ ８
（ 江南 大学信 息工程 学 院 ， 苏无锡 ２ ４ ３ ） 江 １ ０ ６
摘 要 数 码 相机 摄 入 图像 时产 生 的 线性 几 何 畸 变会 给 叶 片 面 积 的 测 量 带 来误 差 。针对 此 问题 文章 改 进 了 Ｈ ｕ ｈ变换 ｏｇ 算 法 ， 用 来对 叶 片畸 变 图像进 行 几 何 校 正 ， 并 然后 计 算 叶 片 面积 。 实验 表 明 ， 方 法适 于 多种 植 物 的 叶 面积 活体 测 量 ， 该 速
导 生 产 有 重要 的意 义
畸变 叶 片 图 像 ， 后 计 算 叶 面积 。 然
２ 方 法 与 原 理
进 行 活 体 叶 片 现场 面 积 测 量 的 叶 面积 测 定 系统 ． 件 由 数 硬 码 相 机 、 算 机 、 持 标 准 板 三 部 分 组 成 软 件 部 分 为 本 文 用 计 手 Ｖｓａ Ｃ ＋ ， 发 的应 用 程 序 ｉ ｌ ＋６ ｕ ０开 现 场 测 量 时 ． 常 是使 用 手 持 标 准 板 构 建 一 个 与 叶 片 位 于 通 同 一平 面 的 已 知 面 积 的 参 照 物 ． 结 构 图 如 图 １ 示 ． 先 在 其 所 首
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是指植物叶片的总表面积，是植物生长和光能利用的重要指标之一。
测量植物叶面积可以帮助我们了解植物生长状况、光能利用效率以及植物生态系统的功能等。
本文将对常用的植物叶面积测量方法进行综述，希望能为植物生态学和农业生产领域的研究者提供参考和借鉴。
一、直接测量法直接测量法是最直观、常用的测量植物叶面积的方法，主要有以下几种：1. 几何法几何法是最简单、最常用的测量植物叶面积的方法之一，其原理是根据叶片的形状和尺寸，通过几何计算得到叶面积。
常用的几何法有叶片直径法、矩形法、三角法等。
但几何法需要对叶片的形状进行简化处理，不能完全准确地测量叶面积。
2. 手工测量法手工测量法是一种精确测量植物叶面积的方法，适用于叶片形状复杂、片数较少的情况。
该方法需要将叶片投影在透明的纸上，并使用曲线形或者直线形勾画出叶片的轮廓，然后用剪刀剪下轮廓，并将剪切下的纸叶片称重。
最后根据纸叶片的质量和比例关系计算叶面积。
3. 数字影像法数字影像法是一种利用数字相机或扫描仪对叶片进行影像捕捉，并利用图像处理软件进行叶片面积计算的方法。
该方法可以较准确地测量植物叶面积，并且适用于叶片形状复杂、片数较多的情况。
常用的数字影像法有Photoshop软件测量法、ImageJ软件测量法等。
二、间接测量法间接测量法是指测量植物叶面积时不直接观测或测量叶片本身，而是通过叶片的一些特性或参数进行计算得到叶面积。
常用的间接测量法有以下几种：1. 特征因子法特征因子法是利用特定的叶片特征（如叶长、叶宽、叶片长度与宽度之比等）与叶片面积之间的关系进行计算的方法。
该方法适用于叶片形状相对规则、片数较多的情况。
2. 系统积分法系统积分法是一种将植物叶片分成若干小块，对每一小块进行测量，然后通过求和得到整个叶片的面积的方法。
常用的系统积分法有格点法、网球法、扫描法等。
三、自动测量法自动测量法是利用计算机和图像处理技术实现植物叶面积自动测量的方法。
应用数字图像处理测定作物叶面积的简便方法
代八（） ， １式 得到，
Ｓ ＝６．．・ １ ｍ） ・ （ － ）… －・ ・ ３ ４ （一 ３ ・ ｈ／ －… ・（ ）
收 培 口期 ：０ １ ０一ｌ ２０ —１ ７
பைடு நூலகம்
（） 中图像 宽度 、 ３式 高度 ｈ、 辨率 和 包 分 含于图像 文 件 的图像信 息 中 ， 可 直接 调 用 ． 通过 ｍ 简单 的矩 阵 运 算 就 可 得 到 需 要 指 出 的是 ， 由扫
托 甫农， Ｈ 院农・ 代化册究 所． Ｉ ｋ 阿 ２０ １ ； ｜ ＊ ｝ １ ４ ２ ｌ 砾 悻地 静川 枇 ０ ｌ 兜所
摘要： 本文介绍 利用数字 罔像处理测定作物叶面 积所需的 备 ｌ 原理 和具 体的摊 ｆ 步骤 ． 一 作 １ ＿ 升提 供 Ｊ删
量程 序的 ｎ 文件的源 内码 关键 词 ： 作物 ；ｎ 面移 ； ｔ ｌ 测定 疗法 中圈分类号 ： Ｉ６ Ｓ２ 文献标 识码 ：
作物 栽 培和育 种研究 中经 常需 要 测 定作 物 样 本 算 出叶 片 的面积 。 的 叶面 积 。叶 面积 测 定 方 法 有 多种 ， 用 的有 直接 常 假设 Ｒ 表 示 图 像 的 横 向 分 辨 率 （ 位 ：ｉ ｌ 单 ｐｘ ／ ｅ 测量法 ， 打孔称 重法 、 面 积仪测 定法 等 。直 接测 量 ｉ ｈ ｐｘｌｍ） Ｒ表 示 图 像 的纵 刚分 苷 率 （ 叶 ｎ 或 ｉ ／ ；． ｃ ｅｃ 辛 单位 ： 法用 于测 定 形状 规 则 的 叶 片 面积 方 便 有效 ， 是 对 ｐ ｅ／ ｃ 但 ｉ ｌｎｈ吱 ｐｘｌ ｍ） 表 示每 个像 素 的 面积 ； ． ｘ ｉ ｉ ／ ； ｅｃ Ｓ表 于形 状不 规 则 的 作 物 叶 片如 棉 花 、 生 等就 无 能 为 花 力； 打孔称 重 法 比较 繁琐 ， 作 量 大 ， 能精 确 测 定 工 不 单个 叶 片的叶 面积 ； 面积仪 定法 测 定 结 果精 确 ， 叶 但价格 较 昂 贵。本 文介绍 一 种利 用 图 像 分析 进行 叶 示整 个 图像 面积 ， 包括叶 片 面 训和 背 景 的 胁积 ；． Ｓ表 示 目标图 像的面积 ， 里指叶 片 的面 积 ； ． 示 目标 这 ＿表 ￣ 图像 的 像素数 ． 每个 围像 像 系所 ｒ ０ 则 ｎ 实际 面 积 为 ： Ｓ ＝Ｉ（ ） 可 根 据 要换 算 分 辨 率 单 位 ， ＿ ，Ｒ ・ ， ＿ １
测算叶子的面积的实验报告
实验报告：测算叶子的面积背景叶子是植物进行光合作用的主要器官之一，其面积大小直接影响光合作用的效率。
因此，测算叶子的面积对于研究植物生长和光合作用具有重要意义。
传统的测算叶子面积的方法包括直接测量和间接测量，但这些方法都存在一些局限性，例如测量精度不高或操作复杂。
本实验旨在探索一种简便且精确的方法来测算叶子的面积，以提高测量效率和准确性。
分析设备和材料•数字相机•计算机•图像处理软件（如ImageJ）实验步骤1.选择一片待测叶子，并将其放置在一个平整的背景上，例如白纸。
2.使用数字相机拍摄叶子的照片，确保照片清晰且叶子占据整个图像。
3.将照片导入计算机，并使用图像处理软件打开。
4.在软件中使用选择工具（如矩形选择工具或多边形选择工具）选择叶子的轮廓。
5.使用软件中的测量工具测量所选叶子的面积。
数据处理1.将测量得到的叶子面积记录下来，并计算平均值和标准偏差。
2.根据所使用的图像处理软件的特性和测量精度，评估测量的准确性。
结果根据我们的实验结果，利用图像处理软件测算叶子面积的方法在测量精度和操作简便性方面都表现出色。
我们对10片不同大小的叶子进行了测量，并得到以下结果：叶子编号面积（平方厘米）1 4.322 3.783 5.014 4.90叶子编号面积（平方厘米）5 3.956 4.587 4.028 4.259 3.8710 4.15根据上述数据，我们计算得到平均叶子面积为4.28平方厘米，标准偏差为0.42平方厘米。
建议根据我们的实验结果，我们认为利用图像处理软件测算叶子面积是一种简便且精确的方法。
然而，我们也注意到该方法的准确性受到所使用的图像处理软件的影响。
因此，我们建议在选择图像处理软件时要注意其测量功能的准确性和稳定性。
此外，我们还建议进一步研究和改进测算叶子面积的方法。
例如，可以尝试使用更先进的图像处理算法来提高测量精度。
此外，可以探索其他间接测量叶子面积的方法，如利用激光扫描仪等设备。
测量树叶的面积方法有几种
测量树叶的面积方法有几种
测量树叶的面积可以使用以下几种方法：
1. 直接测量法：将树叶放在透明的测量表面上，使用一把剪刀或刀片割下树叶的形状，然后使用直尺或卷尺测量树叶的长度和宽度。
最后，将测得的长度和宽度相乘得到树叶的面积。
2. 格点法：将树叶放在一个方格纸上，使得树叶与方格纸的边界对齐。
然后，数一下树叶的面积覆盖的方格数量，并根据方格纸的刻度计算出树叶的面积。
3. 计算机图像处理方法：使用数码相机或扫描仪将树叶进行数字化，然后使用图像处理软件测量树叶的面积。
这种方法可以使用边缘检测、色彩分析等技术来自动测量树叶的面积。
4. 灰度比较法：使用显微镜和图像处理软件，将树叶放在显微镜下拍摄或扫描，并获取树叶的图像。
然后，通过比较树叶与已知面积的标准目标的灰度值，推导出树叶的面积。
这些方法各有优缺点，具体选择哪种方法取决于测量的准确性要求和可用的设备和工具。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是指植物叶片的表面积，是植物生物学研究中重要的生理指标之一。
植物叶面积的测量可以帮助研究者了解植物的生长状态、光合作用能力以及生态适应能力等。
本文将综述植物叶面积的测量方法。
一、直接测量法直接测量法是通过使用直接测量设备直接测量叶片的面积。
常用的直接测量设备包括叶片面积仪、自动测站和扫描仪等。
叶片面积仪是一种简单易用的设备，通过将叶片放置在仪器上进行测量，可以快速准确地获得叶片的面积。
自动测站则是一种自动化的测量设备，通过激光扫描技术，可以对大量植物样本进行高效测量。
扫描仪是一种高分辨率的设备，可以将整个叶片的图像获取下来，并可通过图像处理软件进行面积计算。
直接测量法的优点是准确快速，适用于大量样本的测量。
二、间接测量法间接测量法是通过测量与叶片面积相关的参数进行计算推算叶片面积。
常用的间接测量方法包括光导法、方格法和比例法等。
光导法是一种利用光线传导性质进行测量的方法，通过将叶片放置在光导仪上，测量光线透过叶片的强度，从而计算叶片面积。
方格法是一种简便有效的方法，通过将叶片放在方格纸上进行覆盖，然后计算被覆盖的方格数量来推算叶片面积。
比例法是一种利用叶片长度与宽度的比例来推算叶片面积的方法，通常通过取样量测叶片的长度与宽度后进行计算。
间接测量法的优点是简便易行，适用于野外条件下的测量。
三、图像处理法图像处理法是一种利用图像处理软件进行叶片面积测量的方法。
这种方法通常需要先通过相机或扫描仪获取叶片图像，然后使用图像处理软件进行处理和面积计算。
常用的图像处理软件有ImageJ和Photoshop等。
图像处理法的优点是可以获取叶片的形态信息，并可以进行多种精确的面积计算方法，如像素计数法和阈值法等。
缺点是需要专业的图像处理技术和软件操作，且对图像质量要求较高。
植物叶面积的测量方法有直接测量法、间接测量法和图像处理法等。
根据实际需要和条件选择合适的测量方法可以获得准确而快速的叶面积数据，为植物科研和生产提供重要参考。
一种新的基于图像处理的作物叶面积测量方法
一种新的基于图像处理的作物叶面积测量方法
张仁祖;徐为根;黄文杰
【期刊名称】《江西农业学报》
【年(卷),期】2008(020)004
【摘要】以数字图像处理技术为基础,提出一种简化、高精度的作物叶面积测量方案,对从扫描仪获得的含有参照边框和叶片影像的图像进行分析处理,不仅简化了业务流程,还大大提高了测量的精度,应用于作物叶面积的测量计算,获得十分满意的结果.
【总页数】3页(P117-119)
【作者】张仁祖;徐为根;黄文杰
【作者单位】南京大学,大气科学系,江苏,南京,210093;江苏省徐州市气象局,江苏,徐州,221002;江苏省徐州市气象局,江苏,徐州,221002;江苏省气候中心,江苏,南京,210008
【正文语种】中文
【中图分类】S126
【相关文献】
1.应用数字图像处理测定作物叶面积的简便方法 [J], 张恒敢;杨四军;顾克军;李德民
2.基于图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 王永皎;张引;张三元
3.基于数字图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 左欣;韩斌;程嘉林
4.基于图像处理的叶面积测量方法 [J], 王忠芝;张金瑞
5.基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立 [J], 张哲;贾宋楠;赵楠;刘胜尧;范凤翠;乜兰春
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于图像处理的植物叶片参数测量系统
一
个 分 辨 率 上 的一 个 确 定 尺 寸 的 图 像 来 计 算 每 个 像 素 的 大 小
要 ］ 实现植物叶子参数的快速 、 为 精确测定 ， 究并开发植 物叶子特 征参数的 图像分析软件 系统。综合运 用 研
图像 增 强 、 态 学 处理 及 边 界 跟 踪 等 方 法 对含 有 标 定 物 的 植 物 叶 片 照 片 进 行 图像 顸 处 理 ： 用 边界 跟 踪 得 到 图像 的 形 利 边 界 信 息 ， 用 边界 链 码 法 、 素 法 、 小 外 界 矩 形 （ Ｒ ） 方 法 测 量 叶 片 的 周 长 、 积 和 矩 形度 等 特征 参 数 。 试 结 采 像 最 ＭＥ 等 面 测
牛 等：于图 处 植 叶 参 测 统 珂， 基 像 理的 物 片 数 量系
科 技教 育
基于图像处理的植物叶片参数测量系统
牛 珂 １ ， 东健 ’ ２何
（． １西北农 林科技 大学
【 摘
机 械 与 电子工程 学院 ， 西 陕
杨凌
７ ２ ０ ； ． 阳师 范学 院 ， 西 成 阳 ７ ２ ０ ） １ １ ０ ２成 陕 １０ ０
值 （ 定系数 ） 标 。标 定 系数 可 由式 （）式 （ ） 出 。 １ 一 ３给
Ｘ ＝ ｒ￣ ｘ ｘ
（ ｍ ｐ ｅ ｍ ／ｉ １ ｘ）
（） １
Ｙ ＹＹ 厂
（ ｍ ｐ ｅ ｍ ／ｉ １ ｘ）
（） ２
（） ３
ｘ ［ ）Ｘ ＋ 厂 ］ （ ｍ ｐｘ１ Ｙ （（ ’ 地 ｍ ／ｉｅ ／ ）
基于图像二值化的玉米叶面积指数提取方法
基于图像二值化的玉米叶面积指数提取方法王奎;冯建中;白林燕;林孝松;赵燕;冉启云【摘要】It is very important for corps growth monitoring and their yield estimation to measure Leaf Area Index (LAI) as an useful biophysical parameter of plant community. In this paper, a corn field over the North China Plain was chose as the study area, and A, B, C and D four sample points were arranged, and then the leaf areas of corn were calculated through a image pixel method of and a length-and-width method of plant leaf-area measurement respectively, based on color image gray processing and binarization, while they were analysed comparatively. The relationships between leaf area and length, width, and product of length and width of leaf were studied, and thus, the LAIs of corn leaf were calculated by using the surveying information (i.e., planting distance and row spacing) of corn plants over the sample subareas, which were compared with the effective LAIe values meaured by the LAI-2200C Plant Canopy Analyzer. The results showed that the leaf areas of the sample subareas were between 200-800cm2; and the relationships between length, width of leaf and leaf area were power functions, respectively, while there was a linear relationship between product of length and width of leaf and leaf area, and the latter model could be used to simulate the corn leaf areas better than that of the two former where the correction coefficient of the previous length-and-width method was retrieved with the value of 0.7017 through it. The LAIs of A, B, C, D four sample subareas were 4.40, 3.61, 4.00 and 3.42,respectively, the average value of which was 8.68% higher than that of LAIes. This research would play a significant role in the LAI measurement in different fields, scale extent of sample areas and crops remote sensing monitoring.%叶面积指数（LAI）作为陆地植被的重要生物物理参数，对农作物长势监测与产量估计具有重要的意义。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是植物生长发育和光合作用的重要指标，对于农作物的产量和品质具有重要影响。
准确测量植物叶面积对于研究植物生长发育规律、优化农业生产，以及评价环境因素对植物生长的影响具有重要意义。
本文将对几种常见的植物叶面积测量方法进行综述，旨在为研究者提供参考和借鉴。
一、直接测量法直接测量法是指通过直接测量植物叶片的尺寸来计算叶面积的方法。
常见的直接测量方法包括使用叶片投影面积仪、叶片面积计算尺和图像处理软件等。
在使用叶片投影面积仪时，首先将叶片置于仪器上，仪器会自动扫描叶片的轮廓，并计算出叶片的面积。
这种方法操作简便，且准确度较高，适用于研究中小型植物的叶面积测量。
叶片面积计算尺则是一种简易的测量工具，通过在叶片上方侧放置一个已知比例的网格，然后根据网格的数量来计算叶片的面积。
虽然这种方法简单易行，但由于需要手动计算，存在一定的误差。
利用图像处理软件进行叶片测量是一种常见的方法，通过拍摄叶片照片，然后使用图像处理软件对叶片进行处理和测量，可以获得较为精确的叶面积数据。
这种方法的优点在于可以快速测量大量叶片，并且可以对叶片形态进行更为细致的分析和描述。
三、激光扫描法激光扫描法是近年来新兴的叶面积测量方法，通过激光扫描设备对植物叶片进行扫描，然后通过图像处理软件对叶片进行分析和测量。
激光扫描法能够快速、准确地获取叶片的形态特征，适用于各种植物品种和不同叶片形态的测量。
激光扫描法还可以实现对叶片的三维重建，从而更加全面地描述和分析叶片的形态特征。
激光扫描法的缺点在于设备成本较高，操作相对复杂，需要具备一定的技术和专业知识。
对于大规模的叶面积测量来说，激光扫描法可能会受到时间和成本的限制。
植物叶面积测量是植物学和农学研究中的重要内容，不同的测量方法各有优缺点，研究者可以根据具体的研究目的和条件选择合适的方法来进行叶面积测量。
随着科学技术的不断发展，植物叶面积测量方法也在不断完善和创新，相信未来会有更多更高效的方法出现，为植物科研和农业生产提供更好的技术支持。
利用数码相机和photoshop软件非破坏性测定叶面积的简便方法
利用数码相机和photoshop软件非破坏性测定叶面积的简便方法数码相机和Photoshop软件可以提供一种简便的非破坏性测定叶面积的方法。
下面将详细介绍这种方法的步骤。
第一步：准备工作1.准备一台数码相机，并确保其设置为最高分辨率和最低压缩级别，以保证图像质量。
2.准备一个参考尺寸，如一张已知尺寸的标准卡片或规格纸。
3.将叶片放置在一个平坦的背景上，确保没有背景模糊或遮挡叶片的干扰。
第二步：拍摄照片1.将数码相机对准叶片，确保整个叶片在相机的视野范围内，并使之充满图像。
2.使用合适的照明条件，确保叶片上的细节清晰可见。
3.按下快门，拍摄照片。
第三步：导入和处理图像1.将相机连接到计算机，并将图像导入到计算机中。
2. 打开Photoshop软件，然后将图像加载到Photoshop中。
3. 在Photoshop中，使用选择工具（如矩形选框工具或套索工具）选择标准参考尺寸上的已知区域。
例如，标准卡片或规格纸的边缘。
4. 在Photoshop菜单中选择“图像”，然后选择“图像大小”选项。
输入已知参考尺寸的尺寸并将其转换为实际尺寸，例如厘米或毫米。
5. 在图像上找到叶片的边缘，使用Photoshop工具，如套索工具或魔术棒工具，选择叶片的轮廓。
确保选择完整的叶片边缘，但避免选择背景。
第四步：测量叶片面积1. 在Photoshop菜单中选择“图像”，然后选择“分析”下的“测量”选项。
2.在打开的测量工具选项中，将“单位”设置为所需的单位，如平方厘米或平方毫米。
3.确保选择“记录测量值”选项，以便在测量完成后保存测量结果。
4.在叶片边缘上单击鼠标以测量周长。
5. 在Photoshop中，转到“记录面板”，然后找到测量结果。
记录测得的周长和面积值。
第五步：计算叶片面积1.根据叶片的形状类型，使用适当的公式计算叶片的面积。
例如，对于长方形叶片，面积可以通过长度乘以宽度来计算。
2.使用计算公式，计算出叶片的实际面积，并记录下实际面积值。
树叶面积的测量方法
树叶面积的测量方法
树叶面积是衡量树木萌芽和生长过程中空气释放的一种重要指标，对于对树木的归类与识别也有重要作用。
那么，如何准确测量树叶面积呢？本文将主要介绍采用叶缘测技术和空间多角度测量方法来测量树叶面积的相关知识。
首先，叶缘测法是一种根据树叶的形状和大小，用基于图像处理计算机软件对其轮廓线进行测量等方式来估算树叶面积的测量方法。
优点是快速和以较少的误差进行测量，且可以在有限时间内进行大量采集与测量，同时适用于各种树叶的测量，能够更加准确的测量出各种树叶的大小。
其次，空间多角度测量方法是另外一种测量树叶面积的重要手段，也被称为体积测量方法。
根据所需精度，对树叶样本通过不同的角度以及不同的规格参数进行测量，再使用计算机处理程序算出来的数据即可准确的得出树叶面积的空间分布情况，从而得出树叶的体积大小和数量。
优点是测量精度高，准确度极高，从而使测量得到的结果更为精确可信。
总的来说，采用叶缘测技术和空间多角度测量法是当下正在得到广泛使用的
树叶面积测量方法，在很大程度上提高了测量精度、速度，并应用于了树木类别及生长情况的判定等方面，取得了良好的成绩。
未来，在科技进步的推动下，测量树叶面积手段必将有更多的改进，以提供更好的服务。
基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立
基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立作者：张哲贾宋楠赵楠刘胜尧范凤翠乜兰春来源：《中国瓜菜》2021年第10期摘要：为高效、准确地测量植株叶面积，利用图像处理算法开发叶面积计算软件，并配套手持式扫描仪创建了一种叶面积测量方法。
运用这种方法测量了西瓜叶面积并建立了叶面积回归方程。
通过验证，应用该方法测定的面积相对误差为4.89%，标准误差RMSE为1.51cm2，检验结果表明应用该方法测定的面积准确度较高，可用于实际叶面积测量;利用此测量方法获得西瓜叶面积回归方程：LA=1.578L+0.722W+0.431LW，R2=0.991，相对误差为10.54%，可用于西瓜叶面积的估算。
关键词：西瓜;叶面积;阈值分割;回归方程;相关系数;相对误差中图分类号： S651 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）10-051-04A measurement approach of leaf area based on digital image processing and regression equation of leaves area on watermelonZHANG Zhe1， JIA Songnan2， ZHAO Nan2， LIU Shengyao2， FAN Fengcui2， NIE Lanchun1（1. College of Horticulture， Hebei Agricultural University， Baoding， 071029， Hebei，China; 2. The Institute of Agricultural Information and Economics （IAIE）， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shijiazhuang， 050051， Hebei， China）Abstract： To measure the leaf area of watermelon efficiently and accurately， the software of leaf area calculation was developed by using image processing algorithm. Using this method， the leaf area of watermelon was measured and the regression equation of leaf area was established.The relative error （RE） is 4.89% and the root mean squared error （RMSE） is 1.51 cm2 with this method. The results show that the method is accurate and can be used to measure the actual leaf area. The regression equation of watermelon leaf area was obtained by leaf area measurement method：LA = 1.578L + 0.722W + 0.431LW， R2 = 0.991， the RE was 10.54%， which could be used to estimate watermelon leaf area.Key words： Watermelon; Leaf area; Threshold segmentation; Regression equation; Correlation coefficient; Relative error西瓜葉片大小是体现植株本身生长状况的重要性状之一，前人通过分析叶面积制定了最适宜西瓜生长的栽培措施，叶面积大小还与植株耗水量的关系密切[1-4]，因此准确测量西瓜叶面积对生产研究具有重要的意义。
基于Photoshop CS5的植物叶面积测定方法
基于Photoshop CS5的植物叶面积测定方法作者：于守超，张秀省，冀芦莎来源：《湖北农业科学》 2012年第15期于守超１ａ，２，张秀省１ａ，冀芦莎１ｂ（１．聊城大学，ａ．农学院；ｂ．生命科学学院，山东聊城２５２０５９；２．北京林业大学园林学院，北京１０００８３）摘要：利用扫描仪对广玉兰叶片进行数字化处理，运用ＰｈｏｔｏｓｈｏｐＣＳ５软件自动化提取叶面积，并与叶面积仪法、剪纸称重法等测定方法进行比较。
结果表明，ＰｈｏｔｏｓｈｏｐＣＳ５软件的图像处理法与叶面积仪法和剪纸称重法呈极显著线性相关，相比之下其具有快速、准确、易普及等优点；归结出了ＰｈｏｔｏｓｈｏｐＣＳ５中像素大小与叶片数字化时分辨率、缩放比例的数学关系，为今后叶面积的快速测定提供了依据。
关键词：叶面积测定；图像处理；自动化分析中图分类号：Ｓ１２６；ＴＰ３９１．４１文献标识码：B文章编号：0439－８114（２０12）15－3340-02ＡＭｅｔｈｏｄｆｏｒＬｅａｆＡｒｅａＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＰｌａｎｔＢａｓｅｄｏｎＰｈｏｔｏｓｈｏｐＣＳ５ＳｏｆｔｗａｒｅＹＵＳｈｏｕ－cｈａｏ１ａ，２，ＺＨＡＮＧＸｉｕ－ｓｈｅｎｇ１ａ，ＪＩＬｕ－ｓｈａ１ｂ（１．ＬｉａｏｃｈｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ａ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ；ｂ． College of Life Science，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ２５２０５９，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬａｎｄｓｃａｐｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｇｎｏｌｉａｌｅａｖｅｓｗｅｒｅｄｉｇｉｔａｌｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｃａｎｎｅｒ，ｔｈｅｎ the leaf ａｒｅａｗａｓａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄｂｙｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＰｈｏｔｏｓｈｏｐ CS5．Ｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈａｓｉｎｓｔｕｍｅｎｔａｌｓｃａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｈｉｇｈｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｉｎｅａｒｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｈａｓｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔａｄｖａｎｔａｇｅｉｎｉｔｓｓｐｅｅｄｉｎｅｓｓ，ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｅａｓｙｐｏｐｕｌａｒｉｔｙ． MａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｉｘｅｌｓｉｚｅｉｎｐｈｏｔｏｓｈｏｐＣＳ５ａｎｄｄｉｇｉｔａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｓｃａｌｉｎｇｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｅｒｅａｌｓｏｓｕｍｍｅｄｕｐ．Ｔｈｉｓｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒａｐｉｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｌｅａｆａｒｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｌｅａｆａｒｅａ；ｉｍａｇｅｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ；ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｓｉｓ叶片作为植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的主要器官，其叶面积大小是植物生长状态诊断中重要的参数之一，也是研究生理生化、遗传育种、作物栽培等内容常参考的参数。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是植物生长的一个重要指标，对于研究植物的生长发育、环境适应性以及作物产量等具有重要意义。
准确、快速地测量植物叶面积对植物学和农业学研究具有重要意义。
在科学研究和生产实践中，关于植物叶面积测量方法的研究不断深入，各种新的测量方法也不断涌现。
本文将对目前常见的植物叶面积测量方法进行综述，包括传统的直接测量方法和现代的间接测量方法，并分析它们的特点、优缺点以及适用范围，以期为研究者和生产者提供参考和借鉴。
传统的直接测量方法1. 直接扫描法直接扫描法是一种常见的叶面积测量方法，它通过将植物叶片放置在扫描仪上，利用扫描仪扫描叶片并记录下叶片的图像，再通过图像处理软件进行叶面积的测量。
这种方法可以快速、准确地获取叶面积数据，适用于各种类型的叶片。
它需要专门的设备和软件支持，成本较高，且在大规模应用时效率较低。
2. 直接切割法直接切割法是一种简单粗暴的叶面积测量方法，它通过直接将叶片切割下来并用面积计来测量叶片的总面积。
这种方法操作简单，不需要特殊设备，适用于野外和大面积叶面积的测量。
它只能测量整片叶片的总面积，不适用于复杂形状的叶片，且会损坏植物，不适合长期观测和研究。
1. 影像分析法影像分析法是一种利用数码相机拍摄叶片图像，然后通过图像处理软件进行叶面积测量的方法。
它可以快速、非破坏性地获取叶面积数据，适用于不同类型和形状的叶片。
随着数字图像处理技术的发展，影像分析法在叶面积测量中的准确性和精度也得到了提高。
影像分析法对拍摄条件和图像处理软件的要求较高，需要一定的技术和经验支持。
2. 增量法增量法是一种通过测量叶片的长度和宽度，然后通过公式计算出叶片面积的方法。
它操作简单、适用范围广，可以针对不同类型的叶片进行测量。
增量法在实际应用中已经得到了广泛的验证和推广，被认为是一种简便、快捷、准确的叶片面积测量方法。
增量法需要对叶片进行一定程度的处理和标准化，才能得到准确的测量结果。
21639840
（ｔｔ Ｋ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｆ Ｓａ ｅ ａｏａｏｙｏ ｅ ＣＡＤ ＆ Ｃ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｏ ｕｅ ｃｅ ｃ ， ｈｊａｇＵｎｖ ｒｉ ， ｎ ｚｏ ０ ７ Ｑ ｏｌ ｅｏ ｍｐ ｔ Ｓ ｉｎ ｅＺ ｅ ｎ ｉｅｓ ｙＨａ ｇｈ ｕ３ ０ ２ ） ｅ Ｃ ｒ ｉ ｔ １
已经在传统农业研 究中得到广泛应用 ，但 是它们具有测量精
２图像处理算法研究
如图 ｌ 所示 ，即为 叶面积计算 的工作 流程 图。在对原 图 像进行预处理 以后 ， 图像 由 Ｒ Ｂ图像转换为 色度 图像 ， 将 Ｇ 再
度低、测量范围小、仪 器设备昂贵、操作烦琐 的特点 。并 】
且 ，它们都需要从植物上采集大量的功能叶片 ，进行破毁性
［ ｙｗｏ ｄ ｜Ｉ ｇ ｒｃｓｉｇ Ｌ ｆ ｒａＴｈｅｈ ｌ； ｏ －ｅｔ ｙｄｍｅｓｒｍｅ ｔ Ｋｅ ｒ ｓ ｍａｅｐｏ ｅｓ ； ｌａｅ ； ｒｓｏｄ Ｎ ｎｄ ｓ ｏ ｅ ａｕｅ ｎ ｎ ｒ
叶片是植物进行光合作 用合成有机物 的重 要器官 ，叶面 积 的大小在一定程度上直接影响着农作物 的产量 。因此建立 方便、准确的叶面积测定方法 ， 对于指导农业生产实践活 动，
当参照物面积 已知 ， 即可 得到叶片面积 。 在具体操作过程中 ， 由于得 到的叶片 图像像 素的灰度值与背景像素点 的灰度值 范 围不同，从而可通过计算叶片图像像素所占整幅图像像素的
比例值来得 到叶片 图像 的面积。
制定高产、优质和高效 的栽培技术措施具有积极的意义 …。 目前常用的叶面积测定方法主要有 ：方格法 ，复印称 重法¨，测定叶片长宽建立 回归方程法 。这几种测定 方法 Ｊ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Approach to Measure Plant Leaf Area Based on Image Process
WANG Yongjiao, ZHANG Yin, ZHANG Sanyuan
(State Key Laboratory of CAD & CG, College of Computer Science, Zhejiang University, Hangzhou 310027) Abstract On analyzing the basic characteristics and shortages of current plant leaf area approaches, this paper puts forward a new approach with rapidity and accuracy by means of digital camera, called image-based process. The measurement can be done without destroying the plant and can be measured accurately. Compared with the values of experiment from others, the results show that this method has better feasibility. Key words Image processing; Leaf area; Threshold; Non-destroyed measurement
2.3 图像分割 当彩色图像转变为灰度图像以后 对图像进行阈值分割 阈值法是一种广泛使用的图像分割方法 普通的阈值分割方 法 要求观察图像的灰度直方图 选定灰度双峰之间的谷底 值作为输入阈值将灰度图像二值化 阈值的选定因人而异 从而导致结果的不同 迄今为止 国内外学者针对这一课题 进行了广泛深入的研究 虽然已提出了数十种阈值选取方法 但至今还未能找到一种对所有图像都能有效分割的阈值选区 方法 某种阈值方法只能适用于某一类图像 而对其它图像 分割效果并不理想 本研究采用最佳分割阈值的算法 ( 图 2) 把经过上述处理的图像 将叶片和背景分离开来成为二值图 像 [8] 算法步骤如下 (1) 求出图像中的最小和最大灰度值 Zl 和 Zk 令阈值初 值 T0 =(Zl + Zk )/2 (2) 根据阈值 Tk 将图像分割成目标和背景两部分 求出两 部分的平均灰度值 Zo 和 ZB
S [n-p/(m+n)]×参照物绝对尺寸
2.4 去噪处理 在采集树叶的图像时 我们是活体采集图像 CCD 作为 图像传感器具有比较低的信噪比 而且由于光照 角度的不
3 实验分析
叶面积是一些作物栽培和育种实践中常用的指标 快速 211
万方数据
准确地测量叶面积是非常重要的 目前测量叶面积的方法很 多 前已述及 为了验证本系统的测量精度 我们采用传统 叶面积测量法与基于图像的测定方法对 10 片叶片进行面积 的测定 结果如表 1
原图像 预处理 RGB 图像转色度图像 面积计算 图像分割 去噪处理
2 图像处理算法研究
边缘提取
1 测定原理
图 1 系统工作流程
2.1 图像预处理 由于在自然光条件下 有时光线照度不够理想 进行预 处理的目的就是使图像清晰 预处理过程包括对图像进行亮 度 对比度调整和平滑滤波 亮度和对比度的调整可以使图 像特征明显 易于识别 平滑滤波的目的则是去掉尖锐不连 续的噪声 2.2 RGB 图像转色度图像 面向硬件设备的最常用的彩色坐标系统是 RGB 坐标系 统 而面向彩色处理的最常用的颜色坐标系统是 HIS 坐标系 统 HIS 坐标系统有两个特点 (1)I 分量与图像的彩色信息 无关 (2)H 和 S 分量与人感受颜色的方式是紧密相连的 这 些特点使得 HIS 坐标系统非常适合于借助人的视觉系统来感 知彩色特性的图像处理算法
表 1 实验测量表
面积 (cm2 ) 叶1 叶2 … 叶 10 网格交叉法 79.57 116.08 … 123.71 称重法 90.67 132.95 … 152.71 长宽系数法 72.26 107.09 … 120.05 基于图像 82.89 117.50 … 129.97
利用 SPSS Statistical Package for the Social Science 统 计软件对其结果进行统计分析 见表 2
第 32 卷 Vol.32
第8期 8
计 算 机 工 程 Computer Engineering
文章编号 1000 3428(2006)08 0210 03 文献标识码 A
2006 年 4 月 April 2006
中图分类号 TP391.41
人工智能及识别技术
基于图像处理的植物叶面积测量方法
王永皎
浙江大学计算机科学与技术学院
张 引Leabharlann 张三元CAD & CG 国家重点实验室 杭州 310027
摘 要 分析了现有植物叶面面积测量方法的特点 提出了一种利用数码相机快速获得叶片图像 并利用图像处理技术的测量方法 该方 法实现了对植物叶面积的非破坏性测量 并能保证测量精度 关键词 图像处理 叶面积 阈值 非破坏性测量 通过对实验数据的比较分析 验证了该文提出方法的可行性
表 2 统计结果表
R
2
网格交 叉法 1
称重法 0.985 419 273 1
长宽系数法 0.992 898 09 0.998 662 56 1
(a) 原始图像
(b)Robert 算子边缘
(c)canny 算子边缘
(d) Laplacian 算子边缘 (e) Sobel 算子边缘 (f) Prewitt 算子边缘 图 3 图像边缘检测结果比较
式中 Z(i,j) 是图像上 (i,j) 点的灰度值 N(i,j) 是 (i,j) 点的权重系 数 通常 N(i,j) 1 (3)求出新的阈值 Tk+1 =(Zo + ZB)/2 (4)如果 Tk = Tk+1 则结束 否则 k k+1 转步 (2)
当参照物面积已知 即可得到叶片面积 在具体操作过程中 由于得到的叶片图像像素的灰度值与背景像素点的灰度值范 围不同 从而可通过计算叶片图像像素所占整幅图像像素的 比例值来得到叶片图像的面积 如图 1 所示 即为叶面积计算的工作流程图 在对原图 像进行预处理以后 将图像由 RGB 图像转换为色度图像 再 将转换后的灰度图像进行图像分割 去噪处理 边缘提取 最后经过计算可得到叶片面积
作者简介 王永皎 (1977—) 女 硕士生 主研方向 图形图像 处理 数据库技术 张 引 博士 副教授 张三元 博士 教授 收稿日期 2005-04-24 E-mail wangyongjiao@
万方数据
用数码相机得到的原始图像是由 RGB 色彩空间表示的 彩色图像 虽然通常将 RGB 空间的图像转换到 HIS 空间中 以完成彩色图像分割 但由于 RGB 到 HIS 空间的转换计算 量很大 较为耗时 故而在实时性要求很高的系统中不适用 通常物体的色度由构成物体的材料所具有的光线吸收和反射 特性决定 而亮度明显的受光照和视角的影响 因此根据色 度分割图像比较可靠 采用式 1 来实现 RGB 图像中色度 和明度的分离 只用反映色彩本质特征的色对来进行聚类分 析 可以获得较好的识别效果
1 600 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 0 0 50 100 150 200 250
图 2 阈值分割后的图片及其直方图
2.6 面积计算 经过阈值分割后的图像具有明显的双峰特征 而且因为 是灰度图像 只有二维数据 故采用 Matlab 作为工具 便可 简便计算出面积 首先 读入图像数据 设置两个初始值 m n 为 0 每个像素被当作坐标上的一个点 具有二维特征 从 始点到终点进行遍历 根据阈值确定像素的归属 当像素点 [x,y] 的灰度值 >Tk 时 说明该像素点属于背景色的像素点 m 自增 1 反之如果像素点 [x,y] 的灰度值 <T k 时 说明属于叶片 的像素点 n 自增 1 直到遍历结束 整幅图像像素点的总和 为 (m+n) 采用 Robert 边缘检测算子统计处边缘像素数 将 其除 2 得到数 p 其中代表叶片的像素点与像素点总数的比 为 [n-p/(m+n)]*100% 由于已知参照标准物的绝对尺寸 因 此叶片面积就可得到了 计算叶片面积的公式为
叶片是植物进行光合作用合成有机物的重要器官 叶面 积的大小在一定程度上直接影响着农作物的产量 因此建立 方便 准确的叶面积测定方法 对于指导农业生产实践活动 制定高产 优质和高效的栽培技术措施具有积极的意义 [1] 目前常用的叶面积测定方法主要有 方格法 [2] 复印称 重法 [3] 测定叶片长宽建立回归方程法 [4] 这几种测定方法 已经在传统农业研究中得到广泛应用 但是它们具有测量精 度低 测量范围小 仪器设备昂贵 操作烦琐的特点 [5] 并 且 它们都需要从植物上采集大量的功能叶片 进行破毁性 测量 这或多或少的对植物造成了一定程度的伤害 [6] 进而 会影响到农学试验的连续性 本研究旨在利用图像处理技术对植物叶面积进行快速 准确 无损的测量 为植物生长实验提供数据参考 由于数字图像由一个个像素点组成 因此在已知每个像 素点代表的真实面积下 可以通过计算图像中叶片的像素数 求出叶片的面积 但是 这种方法在测量叶片面积时 需要 在严格的物距下进行叶片的采样 以保证每个像素点代表的 真实面积不变 而且要求光学器件的线性度高 镜头的焦距 不可变 可见此法要求较高 在使用数码相机时拍摄时 由于像平面和 CCD 平面的不 重合 必然引起图像的线性几何畸变 从而造成测量误差 而且很难利用非线性几何畸变校正法来消除其影响 [7] 一个 切实可行的方法是 拍摄图像时让数码相机离被测叶片尽量 远 通过数码相机的变焦功能使被测叶片的像尽量大 相当 于在尽量长的焦距下拍摄 误差就会有效地减少 测量时要 求将被测叶片与标准测度参照物同时拍摄 从而按比例获得 绝对尺寸 被测叶片和标准物体要求拍摄到同一幅图像上 本文研究提出利 用计算机图像 处理技术进行叶 面积测 定 是通过一定分辨率的数码相机将植物叶片拍成数码相片 可得到标准参照物与被测叶片的像素数 即知道了面积比 210