[發明專利]一種小麥葉片衰老程度快速測量方法

有效

• 申請號: 201811632807.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109738438B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 武威;張偉軍;劉濤;孫成明;李春燕;朱新開;郭文善
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/25;G06T7/90
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

1.一種小麥葉片衰老程度快速測量方法，包括如下步驟：

預備實驗階段：確定小麥衰老程度與葉片顏色變化的關系，包括以下分步：

A.1在小麥葉片衰老全過程中，使用常規方法測定與葉片衰老過程相關的反映光合能力的各項生理指標；

A.2 結合A.1步測定的麥葉片衰老全過程的各生理指標及小麥葉片衰老過程，將小麥葉片衰老過程從開始衰老到完全衰老分為若干個等級；其中，小麥葉片衰老分級方法為：根據A.1步測定的小麥衰老過程中各生理指標，利用神經網絡AdaBoost分類算法將小麥葉片衰老程度訓練為1～8個等級；

A.3 取各等級的葉片平鋪在白色背景紙上獲取葉片的RGB圖像；

A.4 利用MATLAB提取RGB圖像中葉片圖像的顏色特征參數的R、G、B值；

A.5根據小麥葉片顏色從開始衰老到最終死亡經歷由綠轉黃到枯黃最后變褐色，按下式確定反應小麥葉片顏色衰老變化的特征參數MT的變化規律：

公式(1)；

所述特征參數MT為歸一化參數，屬于葉片衰老顏色時0MT1，不屬于葉片衰老顏色時MT=0或1；

A.6 根據顏色特征參數MT與衰老等級的關系，構建顏色特征參數MT與葉片衰老程度等級的標準回歸曲線方程；

B. 待測葉片衰老程度測定流程包括以下分步：

B.1 將待測小麥葉片平鋪在一張白色背景底面上，拍攝小麥葉片的RGB圖像；

B.2 利用openCV庫函數的imread讀取葉片圖像；

B.3 通過灰度化CV_RGB2GRA和二值化THRESH_BINARY處理提取圖片中的葉片的原RGB圖像的R、G、B值；

B.4 根據公式（1）計算葉片部位顏色特征值MT均值；

B.5 將MT均值代入步驟A.6的標準回歸曲線方程中，得到葉片的衰老等級。

2.根據權利要求1所述的小麥葉片衰老程度快速測量方法，其特征在于，A.1步中，反映光合能力的各項生理指標包括：光合磷酸化能力、凈光合速率、蒸騰速率、呼吸速率、氣體交換、最大光化學效率F_v/F_m。

3.根據權利要求1-2任一項所述的小麥葉片衰老程度快速測量方法，A.6步中的標準回歸曲線方程為：y=7.0679x+0.989，其中x值為小麥葉片圖像MT均值，y為衰老等級。

4.根據權利要求1-2任一項所述的小麥葉片衰老程度快速測量方法，其特征在于，B.3步中，利用openCV庫函數讀取葉片的RGB圖像，將三通道彩色圖像轉換成二通道灰度圖像，標準化灰度圖像值為0-255，選擇閾值為200，將灰度圖像轉換成只有0或1的二值圖像，灰度圖像值為0-200的轉換成0，200≤灰度圖像值＜255的轉換成1，轉換后的值為0是背景，值為1是葉片，并記錄轉換后值為1的矩陣位置，再提取值為1葉片位置的原RGB彩色圖像的R、G、B值。

5.根據權利要求1-2任一項所述的小麥葉片衰老程度快速測量方法，其特征在于，A.3步和B.1步小麥葉片圖像通過手機或高清數碼相機拍攝。