[发明专利]叶面积指数测定方法及装置

权利要求书

1.一种叶面积指数测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待测植被的冠层图像；

利用图像处理技术对获取的冠层图像进行图像分割，提取所述冠层图像中的待测植被对应的图像区域；

计算所述待测植被对应的图像区域的面积与所述冠层图像的总面积的比值，得到所述待测植被的叶面积指数；

对计算出的叶面积指数与实际测得的叶面积指数进行拟合，得到所述待测植被的叶面积指数模型。

2.如权利要求1所述的叶面积指数测定方法，其特征在于，所述获取待测植被的冠层图像，还包括：

在阴天或多云天气，于10:00～14:00的条件下获取所述待测植被的冠层图像。

3.如权利要求1所述的叶面积指数测定方法，其特征在于，所述利用图像处理技术对获取的冠层图像进行图像分割，具体为：

将所述冠层图像分成多个子图像，所述多个子图像中任一两个相邻子图像之间具有50％的重叠区域；

作出每个子图像的直方图，选择直方图为双峰直方图的子图像，根据对应的双峰直方图确定该子图像的阈值；

根据确定出的子图像的阈值，采用插值法得到所有子图像的阈值；

根据所有子图像的阈值对所述冠层图像进行切割。

4.如权利要求1所述的叶面积指数测定方法，其特征在于，在利用图像处理技术对获取的冠层图像进行图像分割前，该方法还包括：

利用色度强度饱和度HIS颜色模型对所述冠层图像进行处理。

5.如权利要求1所述的叶面积指数测定方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对所述待测植被的不同生长阶段，分别建立所述待测植被的叶面积指数模型。

6.如权利要求1所述的叶面积指数测定方法，其特征在于，该方法还包括：

对所述待测植被的叶面积指数模型进行评价；

所述对所述待测植被的叶面积指数模型进行评价，具体为利用统计量相关系数的平方来度量所述叶面积指数模型的数据变异性。

7.如权利要求3所述的叶面积指数测定方法，其特征在于，所述根据对应的双峰直方图确定该子图像的阈值，具体为：

根据对应的双峰直方图采用最佳阈值计算方法确定子图像的阈值；

其中，最佳阈值的计算公式是

其中，μ₁、μ₂——分别为背景和物体的均值；σ——围绕均值的标准偏差；_P1、_P2——分别为背景和物体的概率。

8.一种叶面积指数测定装置，其特征在于，包括：

图像获取单元，用于获取待测植被的冠层图像；

图像分割提取单元，用于利用图像处理技术对获取的冠层图像进行图像分割，提取所述冠层图像中的待测植被对应的图像区域；

叶面积指数计算单元，用于计算所述待测植被对应的图像区域的面积与所述冠层图像的总面积的比值，得到所述待测植被的叶面积指数；

叶面积指数模型建立单元，用于对计算出的叶面积指数与实际测得的叶面积指数进行拟合，得到所述待测植被的叶面积指数模型。

9.如权利要求8所述的叶面积指数测定装置，其特征在于，所述图像分割提取单元，具体包括：

子图像划分模块，用于将所述冠层图像分成多个子图像，所述多个子图像中任一两个相邻子图像之间具有50％的重叠区域；

直方图制作模块，用于作出每个子图像的直方图，选择直方图为双峰直方图的子图像，根据对应的双峰直方图确定该子图像的阈值；

阈值确定模块，用于根据确定出的子图像的阈值，采用插值法得到所有子图像的阈值；

图像分割模块，用于根据所有子图像的阈值对所述冠层图像进行切割。

10.如权利要求8所述的叶面积指数测定装置，其特征在于，在利用图像处理技术对获取的冠层图像进行图像分割前，所述图像分割提取单元还用于：

利用色度强度饱和度HIS颜色模型对所述冠层图像进行处理。