[發明專利]一種利用數碼相機獲取水稻冠層葉面積指數的方法及裝置

無效

• 申請號: 201210272555.2
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102778212A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 周煉清;史舟;田延峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種利用數碼相機獲取水稻冠層葉面積指數的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將數碼相機置于水稻冠層外部上方，鏡頭朝下，鏡頭主光軸垂直于水稻冠層水平投影面，拍攝水稻冠層原始彩色圖像；

(2)將所述水稻冠層原始彩色圖像轉換為灰度圖像；

(3)將所述灰度圖像轉換為只含有“黑”“白”兩種像元的二值圖像；

(4)從所述二值圖像中按如下公式提取水稻冠層孔隙度，

T=P0P0+P1]]>

式中，T-水稻冠層孔隙度；P₀-非水稻葉片像元數量；P₁-水稻葉片像元數量；

(5)按如下公式計算葉面積指數，

LAI＝-2lnT

式中，LAI-水稻冠層葉面積指數；T-水稻冠層孔隙度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述數碼相機與所述水稻冠層最頂端之間的距離為1m。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中采用如下公式轉換：

Gray(x，y)＝2*G(x，y)-B(x，y)-R(x，y)

式中，Gray(x，y)——灰度圖像上點(x，y)處的灰度值，

??????R(x，y)——原始彩色圖像中點(x，y)處的紅色分量值；

??????G(x，y)——原始彩色圖像中點(x，y)處的綠色分量值；

??????B(x，y)——原始彩色圖像中點(x，y)處的藍色分量值；

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中采用如下公式轉換：

BW(x,y)=0Gray(x,y)<T255Gray(x,y)≥T]]>

式中，BW(x，y)——二值圖像上點(x，y)處的像素值，

??????Gray(x，y)——灰度圖像上點(x，y)處的灰度值，

T——選定的閾值，

BW(x，y)＝0——黑色，表示(x，y)點處為水稻葉片，

BW(x，y)＝255——白色，表示(x，y)點處為非水稻葉片。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述閾值的確定方法為Otsu算法。

6.一種利用數碼相機獲取水稻冠層葉面積指數的裝置，包括圖像采集系統和數據處理系統，其特征在于，所述圖像采集系統包括三腳架(1)、位于三腳架(1)頂部的橫置中軸(6)、固定在橫置中軸(6)前端的云臺(3)和安裝在云臺(3)上且鏡頭豎直朝下的數碼相機(4)。