[發(fā)明專利]基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910579769.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN110363807A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張友昌;秦鴻德;王孝綱;別墅;馮常輝;張教海;夏松波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所
• 主分類號(hào): G06T7/62
• 分類號(hào): G06T7/62;G01B11/28
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 王鵬

本發(fā)明公開了一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法，具體步驟包括：步驟一：將棉花葉片完全貼合在規(guī)則的背景上，并拍照得到原始圖像；步驟二：對(duì)所述原始圖像進(jìn)行裁剪，得到一次圖像；步驟三：所述一次圖像進(jìn)行二階化處理，得到二階化圖像；步驟四：計(jì)算所述二階化圖像的白黑像素點(diǎn)之比；步驟五：得到真實(shí)的棉花葉片面積。本發(fā)明公開提供了一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法，在實(shí)施時(shí)只需要隨身攜帶的手機(jī)或者相機(jī)和一個(gè)A4白紙板，拍照時(shí)相機(jī)與紙板的距離可遠(yuǎn)可近，易操作，圖像處理可以用Matlab批量進(jìn)行，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，誤差可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生長信息測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法。

背景技術(shù)

作物葉面積對(duì)于很多涉及到作物的科研項(xiàng)目都是一項(xiàng)重要的作物生長參數(shù)，葉面積的大小直接影響到作物的光合作用利用太陽光面積的大小，最終影響到產(chǎn)量的高低，測(cè)出葉面積的數(shù)據(jù)可用來指導(dǎo)實(shí)踐，該參數(shù)的準(zhǔn)確與否對(duì)于這些科研項(xiàng)目具有積極的意義。現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量葉面積精確度較高的方法有稱重法、網(wǎng)格法等，但是稱重法需要從作物上采集大量的葉片，進(jìn)行破壞性測(cè)量，而且測(cè)量步驟非常繁瑣，網(wǎng)格法同樣屬于破壞性測(cè)量，影響作物的正常生長，而且速度慢，所需時(shí)間長。針對(duì)這些情況，現(xiàn)有技術(shù)中還出現(xiàn)了使用激光測(cè)距、定位、然后采用圖像處理來測(cè)量葉面積的方法，但是首先激光定位和測(cè)距設(shè)備較昂貴，不宜普遍適用，其次采用的圖像處理方法并非完全符合葉片識(shí)別的原理，會(huì)造成葉面積計(jì)算的誤差。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于采集葉面面積是使用高精尖設(shè)備獲取圖像，以保證計(jì)算精度，然而雖然保證了葉面積計(jì)算精度，但是昂貴的設(shè)備無法得到大范圍的推廣。

因此，如何提供一種計(jì)算準(zhǔn)確的基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法，葉面積計(jì)算準(zhǔn)確,無需昂貴的拍攝設(shè)備，無需調(diào)整鏡頭與背景距離，只需將葉片完全拍攝即可。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法，具體步驟包括：

步驟一：將棉花葉片完全貼合在規(guī)則的背景上，并拍照得到原始圖像；

步驟二：對(duì)所述原始圖像進(jìn)行裁剪，得到一次圖像；

步驟三：所述一次圖像進(jìn)行二階化處理，得到二階化圖像；

步驟四：計(jì)算所述二階化圖像的白黑像素點(diǎn)之比；

步驟五：得到真實(shí)的棉花葉片面積。

優(yōu)選的，在上述的一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法中，所述步驟一中，拍照時(shí)照片完全涵蓋棉花葉片和背景。

優(yōu)選的，在上述的一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法中，所述步驟二中，以背景的一邊為基準(zhǔn)將背景裁剪成正方形，將棉花葉片完全落入正方形內(nèi)。

優(yōu)選的，在上述的一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法中，所述背景顏色為白色。

優(yōu)選的，在上述的一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法中，利用matlab對(duì)一次圖像進(jìn)行二階化處理。

優(yōu)選的，在上述的一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法中，步驟四中白黑像素點(diǎn)之比為PW:PB。

優(yōu)選的，在上述的一種基于RGB圖像高通量無損獲取田間棉花有效葉面積的方法中，棉花葉片面積其中S′表示背景面積。