[发明专利]一种植物叶面积无损测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物叶测量方法，尤其涉及一种植物叶面积无损测定方法。

背景技术

叶面积测定有好多种方法，如方格法、称重法、叶面积测量仪法、系数法以及计箕机和软件组合法.不同的方法，其精确度，测量范围以及使用场合不同。

方格法是一种传统的叶面积测量方法，不仅成本低，而且简单易懂。但是在测量过程中需要在方格纸上描绘大量的叶片乾廓，还要数出每片叶片的面积，这是一种非常烦琐的工作，而且其测量结果精确度也不是很高。尤其对于一些不规则形状的叶片时，其精确度就会降低，产生的误差更大。

称重法同方格法相同，也是一种比较传统的测量方法。成本低，操作简便，测量结果的精确度也比方格法高，但测量不规则形状的叶片时其精确度降低，不适合作物苗期和具有较小叶片植物的叶面积测量。

传统叶面积测量还有系数法、叶面仪测量法等。其中系数法利用平均原理，可以进行非破坏性测定，但必须用其它方法确定系数之后才能用，且系数会随品种的不同而不同，结果误差也较大，叶面仪测量法精度很高，速度快，但其价格昂贵，维修不方便，它破坏作物群体结构且对测量的叶子大小也有一定的限制。因此传统方法存在着测量不准确、操作烦琐、破坏作物生长、测量范围窄等一系列缺点，不能满足科研等工作对叶片面积测量的要求。

图像处理法是利用计算机图像处理技术进行叶面积测量。目前常用的采样方法是将一张坐标纸紧密固定在硬塑料板上，作为拍摄背景底板；将待测叶片平展于底板上，确保叶片完全舒展；利用数码相机拍照获取叶片图像。该取样方法过分依赖于坐标纸作为图像的基准标尺，缺乏野外调查的灵活性，不适用于阴雨天气，同时，用坐标纸作为拍摄背景底板，不易获得高反差照片，使得描绘叶片轮廓时容易产生视觉误差。

采集后的叶片图像目前通过计算机有2种处理方法。一种是利用Photoshop软件，在对这些相片像进行预处理后，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、边缘提取后可得到标准参照物与被测叶片的像素数，即得到了面积比。通过公式计算出叶片面积当参照物面积已知，即可得到叶片面积：S₁=S₂×（T₁/T₂）(S₁为叶片面积，S₂为参照物面积，T₁为叶片图像所包含的像素总数，T₂为参照物图像所包含的像素总数)。该方法步骤繁琐，适用于对Photoshop软件较为熟悉的人员，一般人员不易掌握，且费时费力。

另一是利用AutoCAD软件，将叶片图像边缘用多线段进行描绘，将线段进行闭合后，用面积查询功能直接测量叶片面积，再通过图像比例尺进行换算即得到叶片的实际面积。但目前报道的在命令栏种输入英文字母“C”使多线段闭合的方法，由于叶片的不规则性，往往很难实现，对AutoCAD软件不熟悉的人员该种操作方法不易掌握，且在线段闭合过程中花费大量时间，效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种简单、操作的植物叶面积测量方法，该方法能够解决1、透明方格法、复印称重法以及叶面积仪器法需要破坏作物群体结构，进行离体叶片，对植物有一定程度的伤害问题；2.解决目前无损测定中叶面积仪器法价格昂贵、测量范围小、不易普及的问题；3.解决目前直尺简易测定法中精度不高、应用范围窄的问题；4.解决目前利用Photoshop软件进行叶片图像像素分析方法中步骤繁琐、不易掌握的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种植物叶面积无损测定方法，其方法及步骤为：

（1）叶片图像采集，该步骤的具体分步骤为：

a、选取和测试叶片有明显反差的拍摄背景底板，然后将坐标尺固定于底板的一侧。

b、将待测叶片平铺于底板上，用透明塑料板压平，确保待测叶片完全伸展；

c、利用数码相机出厂时设定的拍摄分辨率、图像存贮像素，拍摄角度近似90°的情况下对叶片进行拍摄；

（2）、室内叶面积测量计算,该步骤的具体分步骤为：

a、将拍摄到的叶片图像存储到预装有AutoCAD软件的计算机中；

b、运行AutoCAD软件，执行“插入”/“光栅图像”命令；

c、根据打开的“选择图像文件”对话框，选择存储在计算机中的叶片图像，然后单击“打开”按钮；

d、在打开的“图像”对话框中，选择“在屏幕上指定”复选项；

e、用鼠标在适当的位置、以适当的比例或角度插入图像；