葉面積測定儀基于矩形框的幾何校正方法-資料下載頁
2025-06-26 08:34本頁面
【正文】 從垂直、正對著矩形框俯視60176。、側對著矩形框俯視60176。和沿著矩形框對角線俯視60176。共4 個方向拍照，并用坐標紙法、Photoshop 法和GCCA 法測量各葉片的面積，測量結果見表3。 表2 測量結果表明：1）在垂直拍照情況下，GCCA法測量精度最高，Photoshop 法次之，長寬系數(shù)法最差； 2）Photoshop 法測量結果普遍偏小，這是因為矩形框和葉片的容差選擇不當而造的。Photoshop 法人為因素影響較大，容差的選擇直接關系到測量結果的精度； 3）長寬系數(shù)法測量誤差整體較大。根據(jù)水稻葉、銀杏葉、黃瓜葉測量結果的平均相對誤差依次增大，進一步得到長寬系數(shù)法的測量精度隨著葉面形狀復雜性的增大而減小。 4）GCCA 法測量精度并不隨葉片形狀和葉片大小變化而變化。通過SPSS 軟件對水稻葉的相對誤差和銀杏葉的相對誤差做兩獨立樣本t 檢測，P ，即GCCA 法對水稻葉和銀杏葉的測量結果在精度上沒有顯著性的差異。同理，對水稻葉的相對誤差和黃瓜葉的相對誤差再做兩獨立樣本t 檢測，P= 。因此，在垂直拍照情況下，GCCA 法相對Photoshop 法、長寬系數(shù)法在精確度上有顯著優(yōu)勢，其測量精度不受葉片形狀和葉片大小的影響。 表3 測量結果表明：1）在傾斜拍照的情況下，Photoshop 法測量相對誤差雖然也隨著葉面積增大而有減小的趨勢，但相對于垂直拍照，其測量誤差顯著增大； 2）表3 中水稻葉傾斜測量相對誤差遠大于其他兩種葉型測量相對誤差還表明，Photoshop 法不適合測量長條形的葉片； （3）GCCA 法的測量精度受圖像傾斜失真的影響較小。對表3 進一步分析，求出同一葉片4 種不同方向拍照葉面積的平均值、標準差和變異系數(shù)，計算結果如表4 所示。由統(tǒng)計原理可知，變異系數(shù)可以比較不同均值的樣本間的變異度，能正確地反映資料的精確性[10]。由分析結果可知，GCCA 法變異系數(shù)遠低于Photoshop 法，說明GCCA 法測量結果重復性好，測量結果更加穩(wěn)定。而Photoshop 法測量結果變異度大，測量結果相對不穩(wěn)定。 為了顯示出GCCA 法在速度方面的優(yōu)勢，本試驗還分別用4 種方法對gpgpgp3 和gp4 進行葉片測量計時。結果表明：平均測量1 片葉片，坐標紙法用時415 s，長寬系數(shù)法用時13 s，Photoshop 法用時8 s， s?？梢?，GCCA 法用時最少，在速度上具有顯著優(yōu)勢，并且單張圖像中葉片越多，其測量速度越快。如果一次同時測量20 片葉片， s。 4 結論 本文基于矩形框幾何校正和連通域掃描技術，提出了一種基于矩形框幾何校正多葉面積測量方法（GCCA法）。針對GCCA 法，編制了LAS 軟件，并與坐標紙法、長寬系數(shù)法、Photoshop 法進行了比較，得出如下結論： 1）GCCA 法是一種測量精度較高、穩(wěn)定性較好、適用范圍較廣的測量方法。相對于長寬系數(shù)法、Photoshop法，其測量精度受到葉片形狀、大小的變化和圖片傾斜失真的影響較小。 2）GCCA 法繼承了數(shù)字攝影圖像處理法的優(yōu)勢，是一種快速的植物葉面積測定方法。其測量速度隨著單張圖片葉片數(shù)量的增大而提高。當一次測量20 片葉片時，葉片測量速度能達到5 片/s。 3）依據(jù)GCCA 法編制成的LAS 軟件，可消除人為因素的影響，大大提高葉面積測量的互動性和通用性。如果用白紙帶蓋住葉片的葉柄，該軟件還可以應用于無損測量，所以GCCA 法既可以應用于室內，也可以推廣到室外，為葉面積的測量提供了切實可行的新方法。LAS 仍然有許多不足之處。如在葉面積測量過程中常常需要繪制矩形框，圖像導入等操作，特別是在無損測量時總需要用白紙帶蓋住葉柄，極不方便。而且當葉片較厚時，由于存邊緣陰影的存在，測量結果往往稍稍偏大。因此，如何引入邊緣陰影抑制技術解決結果稍稍偏大和如何將LAS 進一步完善，開發(fā)出一套數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和葉面積測量于一體的LAS 葉面積測量系統(tǒng)，有待進一步
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1