[发明专利]一种基于图像的植物叶片面积测量方法

摘要

本发明公开了一种基于图像的植物叶片面积测量方法，包括如下步骤：采用上表面设有透视校正框及a、b、c、d、e、f、g、h八个红色矩形的装置进行叶片面积的采集；利用PhotoShop的透视裁剪功能，根据相片中透视校正框的A、B、C、D四个顶点对相片进行透视裁剪，实现相片的仿射校正，以使得相片中任意两像素所代表的面积相同；计算图像中不同矩形的面积与已知面积间的变异系数，并对所得的变异系数再次计算变异系数，若变异系数小于2％，则可计算叶片面积，否则需重新对所拍摄的植物叶片图像做仿射校正。本发明使用了面光源，且以背光方式拍摄植物叶片，消除了周围环境光对拍摄的影响，提高了图像的质量。

主权项

一种基于图像的植物叶片面积测量方法，其特征在于，采用叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置进行图像采集，叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置的上表面设有透视校正框及a、b、c、d、e、f、g、h八个红色矩形，每个红色矩形的面积已知，分别记为S_a、S_b、S_c、S_d、S_e、S_f、S_g、S_h，透视校正框的四个顶点分别为A、B、C、D，装置内底部安装有面光源，该测量方法具体包括如下步骤：S1、拍摄时叶片置于透视校正框内，不得遮盖红色矩形，叶片上面加盖一块透明盖板，以使叶片平整，在叶片上方用数码相机拍照，应将透视校正框一并拍在内；S2、利用PhotoShop的透视裁剪功能，根据相片中透视校正框的A、B、C、D四个顶点对相片进行透视裁剪，实现相片的仿射校正，以使得相片中任意两像素所代表的面积相同；S3、以红色矩形a为标准，用PhotoShop提取红色矩形a的像素个数记为N_a，单个像素所代表的面积为S_pixel，则S4、检验仿射校正效果：S41、用PhotoShop分别提取红色矩形b、c、d、e、f、g、h的像素个数，分别记为N_b、N_c、N_d、N_e、N_f、N_g、N_h；S42、将N_b、N_c、N_d、N_e、N_f、N_g、N_h分别与S_pixei相乘可得图像中红色矩形b、c、d、e、f、g、h的面积，分别记为S_{b_photo}、S_{c_photo}、S_{d_photo}、S_{e_photo}、S_{f_photo}、S_{g_photo}、S_{h_photo}；S43、计算S_{b_photo}与S_b的变异系数、S_{c_photo}与S_c的变异系数、S_{d_photo}与S_d的变异系数、S_{e_photo}与S_e的变异系数、S_{f_photo}与S_f的变异系数、S_{g_photo}与S_g的变异系数、S_{h_photo}与S_h的变异系数，分别记为CV_b、CV_c、CV_d、CV_e、CV_f、CV_g、CV_h；S44、计算CV_b、CV_c、CV_d、CV_e、CV_f、CV_g、CV_h的变异系数，记为CV_total，若CV_total≤0.02表示仿射校正效果较好，可进行步骤S5的操作，否则转步骤S2重新做透视裁剪；S5、设叶片面积为S_leaf，利用PhotoShop提取图像中叶片的总像素数，记为N_leaf，通过以下公式计算叶片面积：S_leaf＝N_leaf×S_pixel。