[发明专利]一种叶片形态校准与提取的方法

说明书

本发明公开了一种叶片形态校准与提取的方法，步骤一，制作标定板；步骤二，用图像采集装置对叶片进行图像采集，获得原始图像Osubgt;i/subgt;(x,y)；步骤三，对采集到的图像进行处理：对图像平滑去噪，去除杂点的影响，获取标定板有效面积；步骤四，对处理的图像进行叶片形态提取。本发明能够克服现有技术测量叶片形态时无法处理叶片空洞的问题，能够对叶片图像畸变校准，测量结果更加准确。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种叶片形态校准与提取的方法。

背景技术

叶片作为植物生态系统与大气接触的主要界面之一，它不仅是植物进行光合作用的物质基础，是植物制造营养物质的“绿色工厂”，还是植物蒸腾作用的媒介。其面积的大小不仅是评价植物的生长发育、产量形成和品种特性重要指标，也是对作物进行合理的栽培管理以及病虫害发生发展进程的重要手段。因而叶片面积在研究植物的生理生化、遗传育种、作物栽培等方面有着不可替代的地位。在作物栽培中，常用叶面积指数来衡量作物群体的生长状况，并以此作为确定栽培措施的参考指标；此外，测定害虫食叶片面积是研究害虫危害损失的重要内容。因此，准确的测量出植物叶片的面积，对于制定合理的栽培管理模式和修整枝叶方法，确定化肥、农药施用强度有重要的意义。

目前主要使用的是人工测量法和仪器测量法。人工测量法主要包括：坐标纸法、称重法、回归分析法以及系数法等。仪器测量法主要有求积仪法和叶面积仪法。叶面积仪法测量方便，速度快，但由于常见的手持式叶面积仪大多是半自动仪器，测量时一般要求叶片垂直均匀地通过扫描区，而这种要求在测量时一般无法完全满足。并且这种叶片积仪测量结果不够精确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种叶片形态校准与提取的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种叶片形态校准与提取的方法，包括以下步骤：

步骤一，制作标定板；

步骤二，用图像采集装置对叶片进行图像采集，获得原始图像O_i(x,y)；

步骤三，对采集到的图像进行处理；

Ⅰ、对图像平滑去噪，去除杂点的影响；

把叶片图像中某一点的值用该点的一个相邻区域中平均值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点，公式如下：

P_i(x，y)＝mid{O_i(x-k，y-l)，(k，l)∈R}

其中，O_i(x，y)，P_i(x，y)分别为原始图像和处理后图像，R为二维矩阵；

II、标定板有效面积获取；

首先对P_i(x，y)进行图像校正；

i.圆心坐标查找

x₁＝x-r cosθ

y₁＝y-r sinθ

设(x，y)为中心点，当θ从0变化到360时，产生半径r的完整圆；图像P_i(x，y)中的每个点都相当于(x，y，r)空间中的一个圆，对于一个特定的(x，y)，θ从0到360度扫描，假给定一个圆的半径r，最终获得(x₁，y₁)值中出现最多的一组坐标即为圆心；

ii.畸变校准