[发明专利]一种修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法

说明书

本申请涉及一种修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法，其包括将轮叶黑藻叶片以不重叠的方式放置在具有已知面积的深色边界的不透明板上，然后在特定光照强度条件下，使用特定像素的照相机从固定高度垂直向下拍摄轮叶黑藻叶片放置前后的不透明板和轮叶黑藻叶片，分别得到不透明板的影像和叶片影像，通过图像处理软件读取深色边界不透明板的像素数以及叶片部分的像素数，基于不透明板与叶片面积像素比值，确定轮叶黑藻叶片面积。然后，通过网格法(标准方法)校正的经验公式修正图像处理获得的轮叶黑藻叶片面积。本申请的方法可以快速准确地获得轮叶黑藻叶片的面积，特别适合于大量的轮叶黑藻叶片面积测定。

技术领域

本申请涉及叶面积测定技术领域，具体来说，涉及一种修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法。

背景技术

沉水植物是水生生态系统的主要初级生产者和关键的食物链环节，在调控水生生态系统能量循环、结构和功能稳定方面发挥着重要作用。在富营养化或水质污染较为严重的水体，沉水植物可降低富营养化水体中氮磷营养盐、增加溶解氧、提高透明度、促进悬浮颗粒物沉降、抑制底泥再悬浮与藻类生长等极其重要的水质提升功能。

植物叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用、有机物质合成的主要器官，植物叶面积是估算植物光合作用强度的关键参数。目前叶面积测量方法主要有网格法(标准方法)、求积仪法、称重法、叶面积仪法等。在这些方法中，网格法和求积仪法测量精度较高，但是耗时，尤其不适合大量的、且易发生变形的叶片面积量测；称重法需要在实验前测定一些特定的系数，虽易于获取数据但所得结果误差较大；叶面积仪法虽然能快速测定叶面积、且结果准确，但仪器价格高、且对所测量叶片大小有严苛的要求。总之，以上这些方法有的费力耗时，有的误差大，有的费用高。

随着计算机技术的发展，数值图像处理技术已应用于桉树、南瓜、油梨、番茄等叶面积量测。该方法尤其适用于大量的、形状各异的叶面积的快速测定。在叶面积计算过程中，采用复杂的数学转换处理叶片影像采集过程中出现的形变，这要求使用人有专业的高等数学知识背景。普通使用者通过系数修正方法，校正叶片影像形变，因此，需要修正图像处理法测定的叶面积。由于沉水植物叶片薄，离体后极易失水萎缩，要求在短时间内快速完成叶面积测定，才能准确反映沉水植物叶片面积大小。目前，未见应用修正图像处理法测定沉水植物叶面积的报道。

因此，发展一种基于修正数值图像处理技术快速、准确测算沉水植物叶面积方法，对开展沉水植物在水环境污染修复作用机理研究具有重要意义。

轮叶黑藻是一种常见的沉水植物，茎直立细长，长50-80厘米，叶带状披针形，4-8片轮生，通常以4-6片为多。当前，轮叶黑藻广布于池塘、湖泊和水沟中。在我国南北各省及欧、亚、非和大洋洲等广大地区均有分布。轮叶黑藻叶片长1.5厘米左右，宽约0.5-1cm，叶缘具小锯齿，叶无柄，因此，通过常规方法很难测定获得轮叶黑藻叶片面积。

为此，本领域迫切需要一种修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法。

发明内容

本申请之目的在于提供一种快速准确的修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法，从而弥补上述现有技术测定沉水植物叶片面积的不足。具体来说，本文所述的修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法包括将轮叶黑藻叶片以不重叠的方式放置在具有已知面积的深色边界的不透明板上，然后在特定光照强度条件下，使用特定像素的照相机从固定高度垂直向下拍摄轮叶黑藻叶片放置前后的不透明板和轮叶黑藻叶片，分别得到不透明板的影像和叶片影像，通过图像处理软件读取深色边界不透明板的像素数以及叶片部分的像素数，基于不透明板与叶片面积像素比值，确定轮叶黑藻叶片面积。然后，采用网格法校正的经验公式修正图像处理法获得的轮叶黑藻叶片面积。

为了解决上述技术问题，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种修正图像处理法测定轮叶黑藻叶片面积的方法，所述方法包括下述步骤：

S1:用图像处理法测定轮叶黑藻叶片的面积A1