[发明专利]一种用于提高精度的多叶面积测量方法

权利要求书

1.一种用于提高精度的多叶面积测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、预先拍照准备：将多个叶片放置在载物台上，用玻璃盖板盖住叶子，接通载物台平行光源的电源，整个载物台面板呈现出白色高亮背景，叶子的图像颜色呈现出绿色；

步骤2、图像采集：用手机或数码相机正对着载物台面板，使得相机视场能够覆盖整个载物台，调整好焦距进行拍照，图像要求清晰、没有出现抖动模糊；

步骤3、图像几何校正：用移动端图像处理APP软件或PC端图像处理软件对拍照图像进行处理，首先识别出载物台4个顶点和中心标识点在图像上所对应的位置，然后对图像进行几何校正；

步骤4、图像分割和二值化：用移动端图像处理APP软件或PC端图像处理软件，对图像进行分割和二值化处理，使得背景和目标分离；

步骤5、亚像素边缘提取：用移动端图像处理APP软件或PC端图像处理软件对图像进行处理，首先用canny算子对图像边缘进行像素级粗定位，然后进行亚像素边缘提取；

步骤6、去除孤立噪点：根据不同作物及照片分辨率的大小设置不同的矩阵；

步骤7、载物台和叶子有效像素的计算：在进行图像分割时首先将载物台外围图像去除掉，留下载物台部分的图像，其中绿色叶子图像包含在载物台图像里面；根据图像分割、二值化及亚像素边缘提取结果，载物台和叶子图像被分割成独立闭合的区域，通过计算机计数，分别算出构成载物台独立闭合区域有效像素数P_Z和叶子独立闭合区域有效像素数P_L；

步骤8、叶面积计算：已知载物台的面积是S，通过图像处理得到叶子的有效像素数是P_L，通过图像处理得到载物台的有效像素数是P_Z，则叶面积的计算公式是：

2.根据权利要求1所述的用于提高精度的多叶面积测量方法，其特征在于，所述的载物台设计要求如下：在平行背光光源的背光板上加装同样大小的玻璃盖板，以便压平叶子；载物台的外壳使用标准模具外壳，结构紧凑；设计的载物台平行背光光源的背光板的大小是200mmх200mm正方形。

3.根据权利要求1所述的用于提高精度的多叶面积测量方法，其特征在于，对图像进行几何校正具体为：根据已知畸变图像中5个像素点与它们实际图像5个对应点来求解几何校正方程；这5个点分别是正方形载物台的4个顶点，载物台中心标识点；设在畸变图像上对应这5个点的坐标是(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)、(x₅,y₅)，实际坐标是(X₁,Y₁)、(X₂,Y₂)、(X₃,Y₃)、(X₄,Y₄)、(X₅,Y₅)，它们之间的映射关系如公式(1)所示，

式中，(a_i,b_i)分别是方程系数(i＝1,2,3,4)，为缩放比例，其中r₁是载物台实际长与拍照畸变图像长的比值，r₂是载物台实际宽与拍照畸变图像宽的比值；B₁为水平平移距离，B₂为垂直平移距离；式中，总共有10未知数和10个方程，通过最小二乘求出这10个参数。