[發明專利]一種基于激光與圖像處理技術的葉面積測量方法

有效

• 申請號: 201310540628.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103630091A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 李輝;劉漢玉
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于激光與圖像處理技術的葉面積測量方法，其特征在于，所描述測量方法包括如下步驟：

步驟11，安裝攝像頭和激光源于手持設備上，并調整激光源位置使得激光中心軸與攝像頭中心平行，測得攝像頭和激光源兩者中心間的距離；

步驟12，將安裝好的手持設備接入便攜式計算機，將要測量的葉片夾入葉片夾，拍攝范圍覆蓋葉片夾內的葉片和激光光斑；

步驟13，通過數字圖像處理方法對采得葉片圖像進行處理、計算，得到實際葉面積。

2.根據權利要求1所述的一種基于激光與圖像處理技術的葉面積測量方法，其特征在于：在步驟11中，激光源采用波長為650nm紅色圓點狀半導體激光器，亮度高，可在陽光照下采集；功率小，不傷活體葉片。

3.根據權利要求1所述的一種基于激光與圖像處理技術的葉面積測量方法，其特征在于：在步驟11中，圖像采集設備組裝時將攝像頭與激光源安裝于一個手持裝置上，該裝置采用USB接口設計，可直接接入計算機，且無需驅動程序；激光源上側和右側分別安裝調準螺旋用以調整激光源位置使得激光中心與攝像頭中心平行，二者是否平行用平行測試裝置進行檢驗。

4.根據權利要求1所述的一種基于激光與圖像處理技術的葉面積測量方法，其特征在于：在步驟12中，葉片夾為上板和下板組成的夾式裝置，上板為透明有機玻璃，下板為白色有機玻璃，且兩板之間保留一定距離，可有效地將葉片展開的同時不至于破壞活體葉片；下板為白色，和葉片顏色以及激光點顏色對比較為明顯；葉片夾尺寸選擇由測量的葉片決定。

5.根據權利要求1所述的一種基于激光與圖像處理技術的葉面積測量方法，其特征在于：在步驟13中，本發明設備采得的圖像格式為jpg，圖像計算葉片面積時采用RGB色彩模式，首先得到采集的圖像R分量、G分量、B分量，然后進行下列步驟：

步驟51、計算圖像中心坐標：利用采集的圖像分辨率參數計算圖像中心坐標；

步驟52、計算激光光斑中心坐標：首先采用差分法對圖像R分量、G分量進行減運算，突顯出光斑部分，再將其進行閾值分割、二值化、空間域中值濾波處理，得到規則的激光光斑圖像，再利用規則平面圖形心計算法得到激光光斑中心坐標；

步驟53、計算每個像素代表的實際面積：?根據求得的圖像中心坐標和激光光斑中心坐標計算出兩點的像素距離，再由已知的二者間實際距離可計算得到每個像素的邊長，由正方形面積計算公式可得每個像素代表的實際面積；

步驟54、葉片總像素統計，計算葉片面積：對葉片圖像G分量進行閾值分割、二值化、填充等處理將葉片區域與背景分開，統計葉片區域所占的像素總數，根據計算得到的每個像素的實際面積，利用葉面積計算公式計算葉片的實際面積。