[发明专利]一种基于图像处理的小麦根系测量方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，包括如下步骤：

1)使用相机固定支架在试验台固定相机位置，使相机与试验台保持水平，使用led环形无影光源作为辅助光源，在黑色背景下拍摄小麦根部图像；

2)在根系旁侧放置一个已知长度l₂的标尺，拍摄测量标准长度在相片中的长度l₁，计算出图像长度与实际长度的转换系数

3)进行图像灰度化，选择适当的阈值进行二值化，然后进行形态学开运算，消除图像中细小孤立的区域，减少噪声的干扰，得到二值化后的小麦根系图像；

4)对二值化后的根部图像进行细化，提取根系骨架，使处理后的根系宽度保持在一个像素点大小；

5)对细化后的图像进行扫描，统计目标图像像素点个数num，num即为根系总长度L₁；

6)根据前述转换系数N将L₁转换为根系实际长度L₂，即

7)计算根系表面积S，公式：S_{根系表面积}＝π×S_{根竖截面积}；

8)统计经过二值化处理、未经过细化处理的根系图像像素点的数量num2，num2即为根系竖截面面积，使用前述公式求得根系在图像中的表面积S₁。

9)根据前述转换系数N将S₁转换为根系实际表面积S₂，即

10)计算根系体积平均直径D，公式：

11)根据前述步骤获得图像竖截面积和根系长度，使用前述公式求得根系在图像中的平均直径D₁。

12)根据前述转换系数N将D₁转换为根系实际平均直径D₂，即

13)计算根系体积V，公式：

14)根据前述步骤获得图像平均直径D₁和根系长度，利用前述公式即可得到根系在图像中的体积V₁。

15)根据前述转换系数N将V₁转换为根系实际体积V₂，即

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，所述步骤6、9、12、15，计算出根系在图像中的数据后，需要使用转换系数N，然后利用公式转换为根系实际数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，所述步骤1中，拍摄图像时使用led环形无影光源作为辅助光源。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，所述步骤3中，需要对拍摄的图像进行灰度化和二值化的处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，所述步骤5中，将细化后图像的像素点数量认为是根系在图像中的长度。

6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，所述步骤8中，将二值化处理后的根系图像竖截面像素数量认为是根系在图像中的竖截面面积。