[发明专利]一种基于图像处理的小麦根系测量方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的小麦根系测量方法，其特征是，在试验台使用相机拍摄小麦根系图像，进行预处理后，通过公式计算得到小麦根系的长度、表面积、平均直径、体积实际数据，大大降低了实际测量的难度。本发明所达到的有益效果：通过固定相机对小麦根系图像进行拍摄，并采用图像处理的相关技术，完成对小麦根系长度、表面积、平均直径、体积数据的快速无损测量，克服了人工测量费时费力、效率低和误差大等缺点，大大提高了获取小麦根系的生长状态信息的效率。

主权项

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