植物多叶片图像目标识别和叶面积测量方法
基于图像处理技术的植物叶片相关参数测量研究(图文)

基于图像处理技术的植物叶片相关参数测量研究(图文)论文导读:图3给出了实验中图像处理的过程与结果,其中(a)为相机拍摄的原始灰度图像,(b)为对原始图像进行迭代阀值法分割后的二值图像,(c)为对二值图像进行开运算后的结果,(d)是从(c)中分离出来的大豆叶片目标,(e)是从(c)中分离出来的叶片外接矩形图像。
关键词:图像处理,叶面积无损测量0引言叶片面积的大小直接影响到植物生产力的高低,叶片面积的变化也直接影响植物水分生理的变化过程。
测定植物叶片面积,往往是研究一些与植物叶片面积相关的生理生化指标首要解决的问题。
例如,对小面积叶片的光合速率进行测定时,需要知道这些叶片的实际面积,以此换算标准光合速率。
叶片的面积的测定经历了网格法、称重法、系数法以及使用叶面积仪进行测定,前三种方法需要进行破坏性测量,而叶面积仪价格昂贵,且当叶片面积很小时,测得的面积与实际面积间会产生较大偏差。
游明安等[1]介绍了采用叶长×叶宽与叶片面积间的回归关系来测定叶片的叶面积,然而在建立回归关系前,还需对抽样后的叶片进行面积测定。
当需要在田间进行非破坏植株的叶面积测定时,可以采用基于机器视觉技术的图像处理方法来求得叶面积,该方法可以有效的实现无损测量。
本文利用机器视觉知识,基于参照物的叶面积测量方法,通过对目标图像进行区域分割,分别对其计算区域面积,最终求得比较准确的大豆叶片参数值。
论文格式。
1、测定原理数字图像有许多像素点组成,每个像素点代表一定的实际面积值,而其所代表的实际面积值可以由已知参照物面积求得[2]。
因此叶面积可由下列公式求得:(1)其中S代表叶片面积,S0代表参考物体的实际面积,通过图像处理得到叶片面积S1,参考物体面积S2。
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,可见此方法难度较大。
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。
羊草叶面积的测定方法

羊草叶面积的测定方法羊草叶面积的测定方法:(一)求积仪法先把样品平铺在纸面,描绘轮廓,然后用求积仪测定,读取圆盘的数字,即得该叶的面积。
(二)方格法把欲测定叶的样品描绘在计算纸或压在方格板下计算面积,周边不足1cm2的地方,四舍五入。
(三)重量法用质地均一的标准纸,剪取一定的面积,精确称重求出叶面比,测量时把样品正确地描绘在标准纸上,剪下称重,再计算该样品的叶面积。
(四)光电仪测量法光电仪的基本原理是叶片被灯光照射时,其阴影经照相机镜头或凸透镜聚焦成象后,投影到光电池上,面积大的叶子在光电池上的影象也大。
此法适用于不同蔬菜作物、不同形状、不同大小叶面积的测量,结果正确,工效较高。
(五)直接称重法此法是取若干样品叶,称重并用求积仪测量其面积,计算每克叶重所占有的叶面积,实际测量时,只要直接称取重量,按以上的换算值,计算该组叶的面积。
(六)相关法测量时只要量各个叶的长度或宽度,查表,而得该叶的叶面积。
羊草叶面积测定的方法:羊草是根茎型禾草,常为群落的建群种,其生物学特性比较特殊,抗逆性较强,一直是人们重点研究的对象。
叶面积指数是羊草生理生态、栽培育种中一个重要的生物学指标,目前常用的叶面积测定方法有网格法、叶面积测定仪法、数字图像处理法、复印称重法等,这些方法各有利弊。
在野外大量采样时,羊草叶面积的测定工作十分繁重,如何快速准确的测定羊草叶片面积,成为提高羊草效益的最直接途径。
扩展知识:羊草叶面积的测定作用:叶面积的测定,在研究植物光合作用时显得非常必要。
叶片是叶绿素存在的最主要场所,而植物的光合作用,离不开叶绿素。
因此,测出叶片面积,就能够让我们更加深入的了解植物的光合作用,同时,也让我们更精确的了解植物的产量。
因此,在植物的生理研究中,叶面积测定是必不可少的。
叶面积测定有特定的仪器,如活体叶面积仪,能够测定除了针叶型植物以外的任何叶片面积,而且对叶片面积大小没有任何要求,但是其有个缺点就是会对植物造成损伤,因为活体叶面积仪需要你将叶片摘下;而便携式叶面积仪的优点体现在便携式,它能够随身携带,而且不需要摘下叶片就可以测量,但是它也有它的缺点就是对叶片大小有要求,不能测定太大或者太小的叶片。
基于图像处理的植物叶面积测量方法

(a)原始图像
(b)Robert 算子边缘 (c)canny 算子边缘
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)。
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
棉花叶面积的速测方法

棉花叶面积的速测方法引言:棉花作为一种重要的经济作物,其叶面积是评价棉花生长状态和产量的重要指标之一。
准确测量棉花叶面积对于研究棉花生长发育、优化农艺管理以及提高棉花产量具有重要意义。
本文将介绍几种常见的棉花叶面积速测方法,包括直接测量法、间接测量法和无损测量法。
一、直接测量法直接测量法是指通过直接测量棉花叶片的面积来得到叶面积的方法。
这种方法相对简单直接,适用于小面积的叶片测量。
具体步骤如下:1. 选择一片完整无损的棉花叶片,并使用剪刀或刀片将其完全剪下;2. 将剪下的叶片放置在平整的白纸上,用铅笔或者量角器将叶片的轮廓画在纸上;3. 使用图像处理软件,如Photoshop,测量叶片轮廓的面积;4. 将测得的叶片面积与总叶片数相乘,即可得到棉花叶面积的估算值。
二、间接测量法间接测量法是指通过测量棉花叶片的长度和宽度,然后根据叶片形状计算叶面积的方法。
这种方法相对直接测量法更加方便快捷,适用于大面积的叶片测量。
具体步骤如下:1. 选择一片完整无损的棉花叶片,并使用剪刀或刀片将其完全剪下;2. 使用卷尺或标尺测量叶片的长度和宽度;3. 根据叶片的形状,选择相应的叶片形状系数,如矩形系数、椭圆形系数等;4. 根据公式计算叶片面积,公式为:叶片面积 = 长度× 宽度× 形状系数;5. 将测得的叶片面积与总叶片数相乘,即可得到棉花叶面积的估算值。
三、无损测量法无损测量法是指通过使用光学仪器或无损检测仪器直接测量棉花叶片的面积,而不需要对叶片进行破坏或剪下。
这种方法非常适用于大面积的叶片测量以及连续监测。
具体步骤如下:1. 使用光学仪器,如数码相机或显微镜,拍摄棉花叶片的照片;2. 使用图像处理软件,如ImageJ,对叶片照片进行处理,包括去除背景干扰、增加对比度等;3. 使用图像处理软件,测量叶片的面积;4. 将测得的叶片面积与总叶片数相乘,即可得到棉花叶面积的估算值。
结论:通过直接测量法、间接测量法和无损测量法,可以准确快速地测量棉花叶面积。
叶面积检测仪的相关使用测量介绍

叶面积检测仪的相关使用测量介绍叶面积检测仪是一种用于测量植物叶片表面面积的设备。
它可以用于研究植物生长发育、叶片形态、水分利用效率等诸多方面。
叶面积检测仪的使用方法比较简单,下面我们将介绍该设备的使用测量方法。
1. 设备准备使用叶面积检测仪需要一些准备工作。
首先,需要将设备的电源和计算机连接好,确保设备处于正常工作状态。
其次,需要准备好要测量的植物样品。
在样品准备方面,可以将叶片从植物上剪下,然后将其保持在湿润的条件下(例如浸泡在一些水中),以避免在测量过程中叶片的水分流失。
最后,需要将叶片放入叶面积检测仪的设备中,准备开始测量。
2. 设备操作在将样品放入设备中后,需要对设备进行操作,并保证测量的准确性。
首先需要选择测量程序,将计算机与设备连接并调整参数,例如:像素和图像亮度来适应不同的光线和拍摄环境。
具体的操作方法可以参考设备说明书的指导。
其次,需要对样品位置进行调整,确保设备能够拍摄到需要的区域,并按下拍摄按钮,等待设备完成拍摄。
在完成拍摄后,可以进行预览或剪裁等操作,确保得到的图像最佳。
3. 数据分析在完成拍摄和预览后,即可开始对图像进行数据分析。
这里需要使用特定的软件对图像进行处理,然后将数据转化为叶片面积等具体数字。
对于数据分析的方法,可以参考设备使用说明书,或寻求专业的数据分析师的帮助。
4. 总结叶面积检测仪是一种常用的植物生长测量设备,它可以帮助科学家在研究植物生长过程中获得重要的数据。
该设备的使用方法比较简单,但在操作过程中还是需要注意保持数据的准确性,避免因为操作不当导致得到的数据不准确。
如果您想要深入研究植物和叶片的生长发育过程,叶面积检测仪将成为您重要的工具。
基于图像处理的植物叶面积测定方法的研究

基于图像处理的植物叶面积测定方法的研究
近年来,随着信息技术的不断发展,越来越多的软件都被广泛应用到植物叶片
面积测定的领域,其中基于图像处理的方法体现出独特的优势,有效提高了测量精度,也带来了一定的争议。
研究者们为了解决这一问题,以研究植物叶面积测定方法基于图像处理的研究为题开展了大量的实验和研究。
首先,基于图像处理的植物叶面积测定方法主要利用图像处理软件对植物叶面
积进行测量。
通过借助计算机算法,可以快速的从一张图片中自动提取出叶片的边界线,从而准确的测量出叶片的面积。
与传统的测量方法相比,基于图像处理的方法更加快捷、准确、可靠。
其次,基于图像处理的植物叶面积测定方法在实际应用中也呈现出诸多的优势。
例如,由于它可以快速提取出叶片的边界线,因此可以避免因反复测量而带来的出错,更加准确可靠。
此外,还可以有效减少人工劳动,节省时间和精力。
最后,虽然基于图像处理的植物叶面积测定方法在实践中有诸多优势,但是不
可否认的是,其中也存在若干缺点,例如图像处理时会遇到阴影和反射的干扰,而这种干扰可能会对测量结果带来较大的误差,因此,研究者们要努力寻找更加有效的解决方案,不断优化方法,提高效率和精度,以满足不断发展的需求。
综上所述,基于图像处理的植物叶面积测定方法在实践中可行性较高,节省了
时间和金钱,减少了人工参与,提高了准确性,带来了许多的便利。
该方法虽然有一定的局限性,但还是具有普遍的应用价值,如果能够得到适当的优化及时间的改进,它更有可能在业务领域得到更广泛的应用。
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(4)在“图像”菜单中,选择“调整”命令中的“亮度3对 比度”菜单,调整图片中的亮度和对比度,使背景和叶片
图’ 原叶片图像
呈现出明显的反差。
(/)在工具栏中,选择“魔棒工具”,选取图片背景部 分,如果一次选不完全时,再用“添加到选区”选项,选择
其它部分,直到基本选择完毕为止。
(5)在“选择”菜单中,使用“反选”命令,选择叶片部 分。
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基于图像处理的植物叶面积科学院土壤肥料研究所,北京 &$$$’&)
摘 要:本文详细介绍了植物叶面积测定的方法,该方法不需要特殊的设备,仅用数码相机和图像处理软件
(()*+*,)*-./$)可完成植物叶面积的测定和叶长叶宽等指标测量,是一种快速准确的植物叶面积测定方法。 关键词:植物;叶面积;数码相机;图像处理
测量树叶面积的四个步骤

测量树叶面积的四个步骤1.样本选择:首先,选择一个具有代表性的样本树叶进行测量。
样本应该包括树种、年龄和生长状况等方面的代表性。
树叶的选择应该具有典型性,不受损伤或疾病的影响,且大小适中。
2.树叶采集:树叶采集是测量树叶面积的重要步骤。
可以使用手工剪刀或剪子小心地从树枝上剪下树叶样本,并将其放置在一个透明的塑料袋或容器中以保持新鲜。
避免过度损伤树叶,在采集树叶时,应该小心地避免撕裂或折断树叶。
3.树叶扫描:树叶扫描是测量树叶面积的常用方法,可以利用数字扫描仪或相机进行。
将树叶平铺在扫描仪或相机上,并将其固定在透明材料上以保持平整。
进行扫描时应该选择适当的扫描分辨率,以获得清晰的图像。
树叶的颜色和纹理等特征将在扫描图像中得到保留。
扫描后的树叶图像可以保存为常见的图像格式,如JPEG或PNG等。
4.树叶面积测量:树叶面积测量可以使用专业图像处理软件完成,如ImageJ或Photoshop等,也可以使用一些免费的在线测量工具。
首先,打开树叶图像,并确定一些特征点,例如树叶的顶点或边缘。
然后,使用软件的测量工具对树叶进行标记和测量,可以选择多边形工具或椭圆工具等。
树叶的边缘可以通过连接特征点来进行测量,确保尽量准确地跟踪树叶的边缘。
测量完成后,软件会给出树叶的面积值,可以根据需要将其保存或导出。
除了上述的四个基本步骤,还有一些注意事项需要考虑:-保持树叶的湿润:在测量过程中,尽量保持树叶的湿润,可以在测量前将树叶浸泡在一些清水中,以防止树叶干燥收缩导致测量误差的产生。
-考虑树叶的形状:不同树种的树叶形状各异,有些可能是椭圆形或卵形,而有些可能是线性的。
在进行测量时,应该根据树叶的形状选择合适的测量方法和工具。
-进行多次测量:为了提高测量的准确性,建议对同一片树叶进行多次测量,并计算它们的平均值。
这样可以减少单一测量所带来的误差。
总之,测量树叶面积是一项复杂但有趣的工作,通过科学精确的测量,可以为研究植物的生长和生态学特性提供重要的数据依据。