葉面積測(cè)定儀基于矩形框的幾何校正方法-全文預(yù)覽
【正文】 素，4 為180176。、135176。這種方法特別有效，能很好地清除邊緣無(wú)效區(qū)域。 邊緣處理 圖像經(jīng)灰度化、二值化后，相片邊緣有時(shí)被誤當(dāng)成目標(biāo)區(qū)域，這通常是由于相機(jī)邊緣采光不夠造成的。 形態(tài)學(xué)處理 在灰度圖二值化后，二值圖目標(biāo)區(qū)域常常出現(xiàn)大量的細(xì)空隙或目標(biāo)邊緣不連續(xù)的情況，這種情況通常需要尋找填充空隙的方法。 由于校正圖像中的像素點(diǎn)映射到畸變圖像中不一定是整數(shù)位置，所以有的像素點(diǎn)會(huì)找不到對(duì)應(yīng)的像素位置或出現(xiàn)部分像素缺少的現(xiàn)象。設(shè)畸形圖像中的4 個(gè)控制點(diǎn)坐標(biāo)分別為（x1，y1）、（x2，y2）、（x3，y3）、（x4，y4），實(shí)際坐標(biāo)分別為（X1，Y1）、（X2，Y2）、（X3，Y3）、（X4，Y4），他們的映射關(guān)系如公式（4）。在特殊情況下，這種方法可以用來(lái)彌補(bǔ)前兩種方法的不足。因?yàn)槟承┨囟▓D像，迭代過(guò)程中微小數(shù)據(jù)的變化甚至?xí)鸱指罱Y(jié)果的巨大變化，導(dǎo)致分割失效，這是由于非線(xiàn)性迭代系統(tǒng)對(duì)初始條件的敏感性，即俗稱(chēng)的“蝴蝶效應(yīng)”造成的[18]。OTSU 法選取出來(lái)的閾值非常理想，各種情況下的表現(xiàn)都較為良好[17]。在二值化圖像時(shí)，把大于某個(gè)臨界灰度值的像素灰度設(shè)為灰度極大值，把小于這個(gè)值的像素灰度設(shè)為灰度極小值，從而實(shí)現(xiàn)二值化。中值濾波法消除噪聲，是通過(guò)查看某一像素33 領(lǐng)域內(nèi)9 像素的灰度，按照從小到大的順序排列，然后用排序后的中間值代替此像素的灰度值，從而達(dá)到消除噪聲的目的。直方圖均衡的基本思想是對(duì)在圖像中像素個(gè)數(shù)多的灰度級(jí)進(jìn)行展寬，而對(duì)像素個(gè)數(shù)少的灰度級(jí)進(jìn)行縮減，從而達(dá)到清晰圖像的目的，而且這種方法對(duì)于背景和前景都太亮或者太暗的圖像非常有用[12]。表1 常見(jiàn)的RGB 空間灰度化方法注：默認(rèn)情況下，GCCA 法選擇自定義分配方法為灰度化方法，其中自定義方法的參數(shù)k4=，k5=。不同的紅綠藍(lán)（RGB）空間，灰階的計(jì)算公式有所不同。 1 原理與方法 原理 儀器：葉面積測(cè)定儀YMJC型托普儀器公司 數(shù)字圖像由一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)組成，經(jīng)過(guò)幾何校正后每一個(gè)像素代表一定大小的真實(shí)表面，若圖像中有已知面積的參考物，則能通過(guò)比例關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)面積[9]。該方法速度較快、操作靈活，但要求操作者對(duì)Photoshop 軟件要有一定程度的了解。葉面積測(cè)定儀YMJC型具備特點(diǎn)：：可針對(duì)任何不規(guī)則形狀，任何顏色，任何厚度和水份含量的葉片進(jìn)行面積測(cè)量。近年來(lái)快速、準(zhǔn)確地計(jì)算葉面積越來(lái)越受到人們的關(guān)注。其測(cè)量速度隨著單張圖片葉片數(shù)量的增大而提高。葉面積測(cè)定儀基于矩形框的幾何校正方法 摘要：為了彌補(bǔ)逐片測(cè)量和圖片傾斜失真的局限性，該文提出了一種基于矩形框幾何校正多葉面積測(cè)量方法（簡(jiǎn)稱(chēng)為GCCA）。試驗(yàn)結(jié)果表明：GCCA 法是一種穩(wěn)定性較高、相關(guān)性較好、適用范圍較廣的葉面積測(cè)量方法；它繼承了數(shù)字?jǐn)z影圖像處理法的優(yōu)勢(shì)，是一種快速的植物葉面積測(cè)定方法。 引言葉片是植物重要的光合器官，也是植物進(jìn)行蒸騰的主要場(chǎng)所，其面積大小對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、作物產(chǎn)量以及栽培管理都具有十分重要的意義[15]。葉面積儀測(cè)量法速度快，但其價(jià)格昂貴，維修不方便，測(cè)量精度受作物群體結(jié)構(gòu)影響較大，并且不適于過(guò)長(zhǎng)過(guò)寬的葉片面積測(cè)量[6]。白由路等[7]提出用數(shù)碼相機(jī)和圖像處理軟件（Photoshop）測(cè)量植物葉面積的方法。為了繼承并有機(jī)地結(jié)合Photoshop 法操作靈活、幾何校正法測(cè)量精度高和連通區(qū)域掃描法多目標(biāo)同時(shí)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，本文擬提出既能實(shí)現(xiàn)多葉片同時(shí)測(cè)量，又保證較高的葉面積測(cè)量精度的一種基于矩形框幾何校正多葉面積測(cè)量方法，并進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，以期減小葉片測(cè)量工作量，提高葉面積測(cè)量的互動(dòng)性和通用性，為葉面積的測(cè)量提供切實(shí)可行的新途徑。 灰度化 彩色圖片每個(gè)像素點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)3 個(gè)分量，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中很不方便，所以在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中通常將彩色圖像灰度化，再進(jìn)行圖片處理[10]。由于人眼對(duì)綠色的敏感度最高，對(duì)紅色的敏感度次之，對(duì)藍(lán)色的敏感度最低，++
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