基于图像处理技术的植物叶片面积和周长测量

基于图像处理的实时植物检测技术研究随着社会的进步和科技的发展，农业也随之发展，成为国家经济的重要组成部分。

在农业生产中，植物检测是一项至关重要的任务，目前通常采用人工方法进行，但效率低、成本高、准确率也难以保证。

然而，基于图像处理的实时植物检测技术却可解决这一问题。

一、基本原理基于图像处理的实时植物检测技术是利用图像采集设备（如智能手机），通过拍摄或录制植物的影像，运用图像处理算法来提取、分析植物的特征，从而达到有效检测的目的。

这一技术主要包含以下几个步骤：1. 植物影像采集：通过智能手机、摄像机等设备拍摄植物的图像或视频。

2. 图像预处理：对采集的图像进行预处理，如去噪、图像增强等处理操作，使图像更加清晰、准确。

3. 特征提取：通过运用图像处理算法，从图像中提取所需的特征信息，如叶子的形状、颜色、纹理等。

4. 分析比对：将提取到的特征信息与标准数据进行比对，确定植物的类别和属性。

5. 结果展示：将分析结果展示给用户，包括植物名称、成长状态、照片等信息。

二、研究进展近年来，国内外对基于图像处理的植物检测技术进行了大量的研究和探索，取得了不少进展。

1. 植物识别在植物识别方面，国内外学者研究出了不同的基于图像处理的植物识别方法。

其中，最常用的是基于形态学特征、纹理特征和颜色特征的方法。

国内外研究者在这方面取得了不少创新性成果，如利用深度学习算法提取植物特征，实现更为精准的分类识别。

2. 植物病害检测植物病害是影响植物生长的主要因素之一，也是中小农户普遍面临的问题。

因此，如何快速、准确地发现植物病害，成为了研究者研究的一个重点。

基于图像处理的植物病害检测技术通过分析植物叶片的形态、颜色、纹理等特征信息，可以有效地检测植物叶子上的病害，例如利用卷积神经网络，识别并分类不同类型的植物病害。

3. 实时检测技术随着移动设备的快速发展，利用智能手机、平板电脑等设备进行实时植物检测，逐渐成为热点研究方向。

现有的移动设备搭载了先进的处理芯片和高质量的摄像头，使得实时植物检测技术的实现变得更加可行。

科技成果——植物叶片图像分析系统所属领域电子信息
成果简介
开发植物叶片图像分析系统用于植物叶面积分析、病斑面积分析、虫损叶面积分析、颜色分档分析等。

应用范围生长期的各种植物叶片。

技术特点
叶面积（可累计面积）、叶片面积（可累计面积）、同种类型多叶叶片测量时的叶片平均面积、叶子穿孔面积（可累计面积）、叶片长度和宽度、叶柄长度、叶周长（不受叶片孔洞影响）、叶片周长、叶片长宽比、叶片形状系数、自定义长度和角度测量，叶片锯齿高度、宽度、数量测量，叶孔面积测量；包膜（齿-齿之间的直线长度和），包膜形成的投影面积；不规则叶片形态分析，真彩的病斑、虫损面积分析（含严重虫损叶面积分析），叶片颜色分档分析（包括按叶片颜色自动分档查询，用于氮肥状态的外观评价）。

技术水平国际先进
生产使用条件
符合电子产品生产规范
市场前景
应用面非常广阔，经济效益十分可观。

合作方式
技术转让、技术咨询、技术开发、技术服务、技术入股。

基于图像处理的树叶面积测量系统
侯国祥;翁章卓;李洪斌;李伟
【期刊名称】《植物科学学报》
【年(卷),期】2005(023)004
【摘要】以数字图像处理技术为基础,对数码相机拍摄的含有参照硬板和树叶的照片进行图像分析处理,提出了获取树叶的实际面积测量系统的一种独特实现方案.采用此方案开发出相应的应用软件,应用于树叶面积的测量计算,获得十分满意的结果.【总页数】4页(P369-372)
【作者】侯国祥;翁章卓;李洪斌;李伟
【作者单位】华中科技大学交通科学与工程学院,武汉,430074;华中科技大学交通科学与工程学院,武汉,430074;华中科技大学交通科学与工程学院,武汉,430074;中国科学院武汉植物园,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】Q94-337
【相关文献】
1.牙科X光图像处理和面积测量系统 [J], 张仲;黄穗
2.基于图像处理的不规则形体面积测量系统的实现 [J], 党宏社;洪英;郭琴
3.基于数字图像处理的防护林体系三种杨树叶面积测定 [J], 高君亮;郝玉光;张景波;张格;孙非;刘芳;赵英铭;张瑞
4.基于数字图像处理的桉树叶面积分析 [J], 陈圣林;吴志华;马生健
5.基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立 [J], 张哲;贾宋楠;赵楠;刘胜尧;范凤翠;乜兰春
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图像处理论文题目（推荐标题123个）图像处理，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。

又称影像处理。

图像处理一般指数字图像处理。

数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值称为灰度值。

下面是123个关于图像处理论文题目，供大家参考。

图像处理论文题目一：1、智能施肥机作物覆盖率测量系统设计——基于北斗导航和多媒体图像处理2、基于OpenCV的精量喷雾图像处理技术3、数字图像处理技术在木材科学中的应用4、图像处理与识别技术的发展应用5、激光超声可视化图像处理研究6、基于MATLAB软件的图像处理技术在电子元器件引脚缺陷检测的应用7、数字图像处理GUI设计及在教学中的应用8、Matlab图像处理在水稻谷粒计数中的应用9、数字图像处理的关键技术研究10、基于图像处理的公交车内人群异常情况检测11、数字图像处理技术的发展及应用12、基于图像处理的变压器呼吸器自动检测13、基于图像处理的智能小车无线远程灭火14、一种新的磁共振图像处理流水线的设计与实现15、采用数字图像处理的羊毛与羊绒纤维识别16、数字图像处理技术在扫描电化学显微镜中的应用17、基于SIFT算法的局部特征点人脸识别图像处理技术18、Matlab软件在“遥感数字图像处理”课程教学中的应用——基于成果导向教育理念19、图像处理Hough变换的慢小目标航迹起始方法20、基于图像处理技术的管道裂缝检测方法研究21、基于声呐图像处理的船用水下目标识别技术研究22、基于图像处理的田间杂草识别定位技术的研究23、一种增强细节的红外图像处理算法24、基于Zynq-7000的伪彩色图像处理系统设计与实现25、基于图像处理技术的聚合物水基钻井液微观结构分形研究图像处理论文题目二：26、研究生数字图像处理教学模式与实验改革探索27、触屏交互的图像处理实验平台设计28、卫星激光测距系统中图像处理子系统设计29、基于CS架构的煤矿井下图像处理算法研究30、一种基于先验知识的弧焊机器人图像处理方法31、电子信息图像处理与卫星遥感技术在船舶目标识别中的应用32、基于图像处理的变电站视频智能分析研究33、基于图像处理的前方行驶车辆速度测量方法34、基于图像处理的小麦叶绿素估测模型研究35、医学影像技术专业数字图像处理与MATLAB教学探索36、深度学习在图像处理领域中的应用综述37、增强图像处理算法在在线加工圆形零件轮廓识别中的应用研究38、一种计算机视觉算法的图像处理技术39、人工神经网络和图像处理技术在叶绿素含量检测中的应用40、Python在图像处理中的应用41、膜计算在图像处理领域应用研究综述42、基于数学形态学的路面裂缝图像处理技术43、SVM在高光谱图像处理中的应用综述44、基于图像处理弓网燃弧检测研究45、基于嵌入式图像处理系统的鱼类轨迹跟踪46、图像处理中处理重叠椭圆轮廓的改进算法47、计算机图像处理技术在医学影像中的进展与应用研究48、基于三维图像处理的虚拟人物重构改进方法49、基于图像处理技术的艺术设计系统设计与实现50、卷积神经网络在图像处理方面的应用图像处理论文题目三：51、基于机器视觉的草莓图像处理研究52、智能摄影测量和图像处理在高分辨率光学遥感影像处理中的应用——CRC-AGIP实验室的案例53、基于图像处理的数控机床运动控制系统54、基于MATLAB图像处理的高速铁路异物侵限检测技术研究55、金属断口图像处理研究进展56、一种基于图像处理的船舶水尺标志识别方法57、基于图像处理的位移测量传感器设计58、基于Matlab GUI的图像处理演示平台设计59、计算机图形学与图像处理的融合课程方案60、基于matlab和小波分析“一体化”法在医学图像处理中应用61、基于DSP6455实时红外图像处理仿真平台设计62、基于FPGA的图像处理系统设计与实现63、图像处理与识别技术的发展及应用分析64、一种基于图像处理的表面故障裂纹检测系统65、基于深度图像处理技术的类圆形重叠颗粒计数66、基于MATLAB GUI的图像处理实验系统设计67、基于图像处理的围岩分级测量实验教学系统开发68、基于Qt的数字图像处理实验演示系统69、基于图像处理的成形砂轮激光切向整形系统算法与实现70、基于数字图像处理的液位测量系统的研究与实现71、基于LabVIEW图像处理的动态拉出值检测方法72、基于稀疏分解和背景差分融合方法的图像处理技术73、基于图像处理的输电线路导线表面损伤特征研究74、基于RFID和图像处理的奶牛测产系统设计75、木质文物三维断层扫描图像处理图像处理论文题目四：76、基于DR图像处理技术的肺部异常检测概述77、基于图像处理技术的火灾识别方法的应用与研究78、基于图像处理技术的等离子体射流稳定性分析79、基于图像处理的光弹应力测量实验80、基于图像处理的轮轴探伤系统对铁路安全的控制研究81、基于HALCON的印花鞋面剪裁图像处理系统设计82、应用图像处理的纱线黑板毛羽量检测与评价83、图像处理技术在车牌识别中的研究84、基于图像处理的印刷板打孔定位与实现85、底吹过程中基于图像处理技术的气泡直径分布特性86、基于图像处理的风电叶片裂纹检测系统设计87、基于图像处理技术的房屋裂缝宽度变化实时监测研究88、智能驾驶汽车视觉图像处理技术89、基于图像处理技术的中药饮片识别研究90、计算机图形图像处理相关技术探讨91、VR全景图像处理技术研究92、人工智能算法在图像处理中的应用93、图像处理技术在激光熔池温度检测的应用94、基于图像处理技术的植物叶片面积和周长测量95、学术导向的图像处理课程教学改革96、基于PIV图像处理法的管内低浓度液固两相流颗粒运动特性研究97、焊接缺陷的X射线自动检测图像处理98、基于LabVIEW和MATLAB的数字图像处理实验教学研究99、基于图像处理的大蒜蒜种品质无损分级方法研究100、基于数字图像处理技术的再生混凝土数值模拟图像处理论文题目五：101、基于MATLAB图像处理的中空纤维膜截面尺寸的测量102、基于图像处理的井下人员身份识别103、基于图像处理技术的隧道裂缝检测综述104、基于变形数字图像处理的土体拉伸试验装置的研发与应用105、改进Canny算法在码垛机器人视觉图像处理中的应用研究106、基于图像处理和压缩感知的鱼群低溶氧胁迫异常行为检测方法107、基于嵌入式图像处理系统的软件设计与实现108、浅析图像处理技术的实际应用109、智能数字图像处理系统的设计与实现110、基于OpenCV图像处理的智能小车户外寻迹算法的设计111、机器学习在图像处理中的应用112、复合材料红外热波检测图像处理技术的研究进展113、基于数字图像处理技术的测树仪算法研究114、基于图像处理的车牌识别检测系统115、小波分析在数字图像处理中的应用116、CMOS相机采集的激光测距图像处理方法研究117、基于图像处理的四旋翼自主跟踪智能车设计118、基于图像处理和无人机的反窃电精准取证系统的设计与实现119、基于小波变换的模糊图像处理系统设计与实现120、基于图像处理的鱼群运动监测方法研究121、图像处理中拉普拉斯矩阵的稀疏化处理122、利用Cryo-SEM和图像处理技术评价老化和再生沥青低温抗裂性的新方法123、基于数字图像处理技术的多孔沥青混合料细观空隙特征规律。

叶面积扫描仪测量及操作方法详解叶面积扫描仪也叫叶面积测量仪，托普云农的智能叶面积测量系统是由背光装置和装有嵌入式软件的平板组成。

采用先进的图像处理技术，根据叶子特征提取、空间转换、边缘检测原理、形态学等技术综合设计的软件。

叶面积扫描仪广泛应用于农业领域的田间作物叶面积测量。

YMJ-C叶面积扫描仪具有操作简洁化，应用人性化、智能化和可升级化等特点，叶面积扫描仪带有手动修正功能，可进行剪切、修补、自动切叶柄等，确保测量高精度。

叶面积扫描仪又称叶面积测定仪，是托普云农自主研发生产的高精度无损检测仪器，能快速对被测物面积进行测量参数精准，测量方法为：直接测量方法在冠层结构较小的作物（小麦）、草地地区使用了收获测量法比较准确。

直接测量法是一种传统的、相对精确的方法，通常作为间接测量法的有效验证。

在测量叶片面积时，通常使用的方法包括照相法、比叶面积法( SLA)等。

半球摄影方法半球摄影方法(hemispherical canopy photography (DHP) 采用视场角接近或等于180毅的鱼眼镜头摄影，将整个半球空间投影在影像水平面上成像. 商业化鱼眼镜头有极化投影、正射投影、兰伯特等积投影和立体等角投影 4 种投影方式,极化投影和立体等角投影为常见的投影方式.DHP 方法早期应用于森林冠层辐射分布测量研究,而冠层辐射分布直接取决于森林冠层LAI 及其空间分布,因此后来DHP方法被推广应用于森林冠层地面LAI 测量。

DHP 方法可单次测量上半球方向间隙率,因而其在冠层充分采样的同时可极大提高地面LAI 的测量精度及效率. 与其他光学测量方法相比,DHP 方法在冠层信息永久记录、冠层半球方向直射光及散射光分布测量、冠层聚集效应评估及结构参数测量等方面优势明显。

具体产品有如英国的HemiDIG数字植物冠层分析系统; DHP 方法则适宜在黎明前、黄昏后和多云天气条件下观测。

采用DHP 方法时，相机曝光设置、相机类型、影像分辨率等观测条件均不同程度地影响LAI 测量精度。

基于图像处理的植物叶面积测量方法
王永皎;张引;张三元
【期刊名称】《计算机工程》
【年(卷),期】2006(32)8
【摘要】分析了现有植物叶面面积测量方法的特点,提出了一种利用数码相机快速获得叶片图像,并利用图像处理技术的测量方法.该方法实现了对植物叶面积的非破坏性测量,并能保证测量精度.通过对实验数据的比较分析,验证了该文提出方法的可行性.
【总页数】3页(P210-212)
【作者】王永皎;张引;张三元
【作者单位】浙江大学计算机科学与技术学院,CAD & CG国家重点实验室,杭州,310027;浙江大学计算机科学与技术学院,CAD & CG国家重点实验室,杭
州,310027;浙江大学计算机科学与技术学院,CAD & CG国家重点实验室,杭
州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于Matlab的植物叶面积数字摄影图像处理 [J], 贾爱莲;张淑娟
2.一种新的基于图像处理的作物叶面积测量方法 [J], 张仁祖;徐为根;黄文杰
3.基于数字图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 左欣;韩斌;程嘉林
4.基于图像处理的叶面积测量方法 [J], 王忠芝;张金瑞
5.基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立 [J], 张哲;贾宋楠;赵楠;刘胜尧;范凤翠;乜兰春
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实验报告：测算叶子的面积背景叶子是植物进行光合作用的主要器官之一，其面积大小直接影响光合作用的效率。

因此，测算叶子的面积对于研究植物生长和光合作用具有重要意义。

传统的测算叶子面积的方法包括直接测量和间接测量，但这些方法都存在一些局限性，例如测量精度不高或操作复杂。

本实验旨在探索一种简便且精确的方法来测算叶子的面积，以提高测量效率和准确性。

分析设备和材料•数字相机•计算机•图像处理软件（如ImageJ）实验步骤1.选择一片待测叶子，并将其放置在一个平整的背景上，例如白纸。

2.使用数字相机拍摄叶子的照片，确保照片清晰且叶子占据整个图像。

3.将照片导入计算机，并使用图像处理软件打开。

4.在软件中使用选择工具（如矩形选择工具或多边形选择工具）选择叶子的轮廓。

5.使用软件中的测量工具测量所选叶子的面积。

数据处理1.将测量得到的叶子面积记录下来，并计算平均值和标准偏差。

2.根据所使用的图像处理软件的特性和测量精度，评估测量的准确性。

结果根据我们的实验结果，利用图像处理软件测算叶子面积的方法在测量精度和操作简便性方面都表现出色。

我们对10片不同大小的叶子进行了测量，并得到以下结果：叶子编号面积（平方厘米）1 4.322 3.783 5.014 4.90叶子编号面积（平方厘米）5 3.956 4.587 4.028 4.259 3.8710 4.15根据上述数据，我们计算得到平均叶子面积为4.28平方厘米，标准偏差为0.42平方厘米。

建议根据我们的实验结果，我们认为利用图像处理软件测算叶子面积是一种简便且精确的方法。

然而，我们也注意到该方法的准确性受到所使用的图像处理软件的影响。

因此，我们建议在选择图像处理软件时要注意其测量功能的准确性和稳定性。

此外，我们还建议进一步研究和改进测算叶子面积的方法。

例如，可以尝试使用更先进的图像处理算法来提高测量精度。

此外，可以探索其他间接测量叶子面积的方法，如利用激光扫描仪等设备。

基于数字图像处理的植物叶片面积测量方法研究王静;张清泉;杨培林【摘要】本文提出了一种基于数字图像处理的植物叶片面积测量方案.运用图像增强和图像分割方法对含有参照物的植物叶片照片进行图像处理,利用边缘检测得到植物叶片图像的边界信息以及像素比较法计算叶片的面积.结果表明,此方法具有较高的效率和实用性.【期刊名称】《山西师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(028)003【总页数】4页(P49-52)【关键词】数字图像处理;叶片面积;边缘检测【作者】王静;张清泉;杨培林【作者单位】山西师范大学物理与信息工程学院,山西临汾041004;山西师范大学物理与信息工程学院,山西临汾041004;山西师范大学物理与信息工程学院,山西临汾041004【正文语种】中文【中图分类】TP391叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用等生理过程的主要器官，是生态系统中初级生产者的能量转换器[1].叶面积大小是植物生长发育的重要指标之一，它直接影响植物的基本生长发育[2]，也是评价环境因子效应的重要生长指标[3].因此，建立简单快捷的叶片面积测量方法，对于植物栽培、生理生化、遗传育种和减少损失等具有积极的意义.1 植物叶片图像处理过程1.1 测量原理先通过一定分辨率的数码采集设备将植物叶片拍成数码相片，对图像进行处理、标记，从而得到被测叶片的像素数.将得到的植物叶片的像素数与标准参照物的像素数作对比，可得面积比.而标准参照物的面积已知，即可求出叶片面积.计算公式如下：S叶标准参照物面积1.2 图像采集植物叶片成像设备选用普通的数码相机(300万像素以上).借助于数码相机采集图像，可以保持叶片信息的完整性.本研究中选用一个1 cm2的方形纸片作为标准参照物.参照物需与背景有很大的色差.背景选用白色纸板，不仅可与叶片颜色有较大的差异，也可以固定参照物.1.3 图像灰度变换由于数码相机拍摄到的图像是真彩图像，即RGB格式.为了进行图像分割，需将真彩图像转换成灰度图像.灰度变换的基本思想可简单表示为g=T(f)(1)式中，g和f分别为变换后和变换前的灰度值；T代表某种映射关系.图像变换前灰度的实际范围为[f1, f2]，变换后灰度的要求范围为[g1, g2].利用公式(2)可以使灰度比在[g1, g2]的整个范围内拉伸或者压缩，可以使对比度增强.(2)1.4 图像分割为便于计算机自动对图像进行识别和处理，需进行图像分割.所谓图像分割，即按照一定原则，将一幅图像分为若干个特定的、具有独特性质的区域，并提取出感兴趣目标的技术和过程[4].因此，要获取图像中植物叶片及标准参照物的像素数，需将标准参照物和植物叶片从原图像中分割出来.背景差分法是静止背景下目标识别和分割的一种思路.如忽略噪声的影响，图像I(x, y)可以看作是由背景图像B(x, y)和目标图像m(x, y)组成：I(x,y)=B(x,y)+m(x,y)(3)则公式(3)可得目标m(x, y):m(x,y)=I(x,y)-B(x,y)(4)1.5 边缘检测边缘检测可将数字图像中亮度变化明显的点标识出来.通过边缘检测，可以大幅度地减少数据量，并剔除掉被认为不相关的信息，保留图像重要的结构属性.设f(x,y)是图像灰度分布函数，s(x,y)是图像边缘的梯度值，φ(x,y)是梯度的方向.则有s(x,y)={[f(x+n,y)-f(x,y)]2+[f(x,y+n)-f(x,y)]2 n=1,2，…(5)φ(x,y)=tan-1{[f(x,y+n)-f(x,y)]/[f(x+n,y)-f(x,y)]}(6)公式(5)与公式(6)可以得到图像在(x, y)点处的梯度大小和梯度方向.将公式(5)改写为(7)g(x,y)称为Roberts边缘检测算子.事实上，Roberts边缘检测算子是一种利用局部差分方法寻找边缘的算子，Roberts梯度算子所采用的是对角方向相邻两像素值之差，所以用差分代替一阶偏导，算子形式可表示如下：(8)1.6 填补缝隙虽然经过上一步，已经提取了图像的大量轮廓，但是边缘线仍存在断裂的情况，并没有完全准确地描绘出叶片和标准参照物的轮廓，故需要进行填补缝隙的操作.本文采取闭运算来填补缝隙.闭运算是指用同一个结构元素对图像先膨胀再进行腐蚀的运算.闭合的算符为· ，A 用B开闭合写作A·B，其定义为A·B = (A⊕B)⊖B.由于噪声的影响，图像阈值化后的边界不是很平滑，研究区域和背景区域都会存在一些噪声颗粒.连续的闭运算可以有效地改善这种情况.1.7 区域填充填补缝隙后的图像精确显示了叶片和参照物的外围轮廓，但是在叶片内部还有很多的孔隙，这就需要对图像进行填充操作.区域填充的基本思想是：从研究区域内任一点开始一直到边界区域，由内向外用给定的颜色画点填充.1.8 图像中值滤波各类图像处理系统在图像的采集、传送和转换过程中会出现系统噪声，进而影响数据处理的准确性.中值滤波过程即对图像进行平滑滤波，以去掉尖锐、不连续的噪声，从而使图像清晰.中值滤波法是一种非线性平滑技术，在图像处理中常用来保护边缘信息，是经典的平滑噪声的方法，故此处用中值滤波来消除系统噪声.中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点.方法是取某种结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升(或下降)的二维数据序列.二维中值滤波输出为g(x,y)=med{f(x-k,y-l)，(k,l∈W)}(9)其中，f(x, y)，g(x, y)分别为原始图像和处理后图像.W为二维模板，通常为2×2，3×3区域，也可以是线状，圆形，十字形，圆环形等形状.2 Matlab仿真及结果分析(a)原始图像(b)去除背景后图像(c)边缘检测后图像(d)填补缝隙后图像(e)区域填充后图像(f)中值滤波后图像图1 梧桐叶片数字图像处理结果Fig.1 Results after digital image processingof phoenixtree leaf图1给出了利用本测量方法对梧桐叶片进行处理的结果.其中，(a)为用数码采集设备采集的图像，(b)为去除原始图片背景后的图像，(c)为边缘检测后图像，(d)为填补(c)中间断点处后的图像，(e)和(f)分别为区域填充和中值滤波后的图像.经过处理后的图像是灰度图像，只有二维数据，故利用Matlab中度量目标区域属性的函数即可简便计算出面积.首先，利用bwlabel函数标注此二值图像的连通区域，即叶片区域及标准参照物区域.然后，利用regionprops函数度量标注区域的像素个数，测得叶片区域像素为55 1061，标准参照物区域像素为6517.而参照物区域代表面积为1 cm2，则将上述数据带入公式(1)即可得到叶片面积：S叶标准参照物面积为了验证本测量方案的可能性，本文用传统的剪纸称重法[5]对同一片叶子进行测量.取一块较厚且厚薄均匀的长方形纸片，测量其面积记为S1，并称其重量记为M1(单位为g).将此植物叶片平铺在长方形纸片上，用铅笔沿此叶片边缘描出叶片形状，然后用剪刀按此形状剪下，称重得M2(单位为g)，则可求得叶面积S叶如下：S叶由以上结果可以看出，经数字图像处理后的植物叶片面积与剪纸称重法的结果很接近.通过对10片植物叶片用上述两种方法进行面积测量，得到叶片面积数据如表1所示.通过比较两种方法测得的叶片面积差，最后得到测量的平均误差为1.93%.由此可见，基于数字图像处理的植物叶片面积测量方法效率较高，误差较小，比较实用.表1 叶片面积测量结果及相对误差Tab.1 The measuring results and the relative error of leaf area叶片序号12345678910剪纸称重法(cm2)76．7982．4885．7389．3795．2797．15103．91103．94118．5413 6．97基于图像法(cm2)78．3584．5686．9791．2992．0995．52105．08101．23120．3213 5．74相对误差(%)2．032．521．452．143．341．681．132．611．500．893 结论本文对基于数字图像处理的植物叶片面积测量方法进行了研究.根据植物叶片图像像素点的分布特征，通过计算叶片像素点的分布比例来计算叶片面积的大小.相较于传统测量方法[6]，该方法通过数码采集设备即可实现，且不受叶片形状、大小等因素的影响，故可用于各种叶片类型，有较高的效率和实用性.【相关文献】[1] 银春霞，濮绍京，万平，等. 红小豆品种资源叶形指数与百粒重的相关与回归分析[J].安徽农业科学，2010，38(7)：3387～3389.[2] 柏军华，王克如，初振东，等. 叶面积测定方法的比较[J].石河子大学学报，2005，23(2)：216～218.[3] Jonckheere I, Fleck S, Nackaerts K, et al. Review of methods for in situ leaf area index determination Part I. Theories, sensors and hemispherical photography[J].Agricultural and Forest Meteorology, 2004, 121:19～35.[4] 高旺，杨华杰. 基于分水岭和FNEA算法的图像分割[J].科技天地，2011，(25):89.[5] 吴起明，绿竹叶面积指数测定[J].福建林业科技，2001，28(2)：68～70.[6] 李宝光，黄芳. 植物叶片面积的测定方法[J].山东理工大学学报，2004，18(4)：94～96.。

叶面积的测量方法1. 前言植物的叶片是进行光合作用的重要器官，通过测量叶面积可以了解植物光合作用的能力以及生长状况。

而叶面积的测量方法具有多样性和复杂性，因此需要根据不同的研究目的和测量条件选择合适的测量方法。

本文就叶面积的测量方法进行详细的介绍。

2. 传统测量方法2.1 直接法直接法是计算叶片表面积最简单的方法，通过将叶片摆放在平整表面上，再用尺子量其长度和宽度，再用公式计算出叶面积。

这种测量方法适用于质地厚实、形状规则的叶片，如菜心叶和芦荟叶等。

2.2 间接法间接法测量叶面积是利用叶片面积与另一个参数的关系，建立数学模型预测叶片面积。

其常用的方法有叶片长宽比法、矩形法、三角形法和椭圆形法等。

•叶片长宽比法：通过测量叶片的长和宽，求出其长宽比后，再根据所建的叶长叶宽比-面积方程计算叶面积。

这种方法适用于长形叶片，如槭树叶等。

•矩形法：将叶片分成若干个矩形，通过测量每个矩形的长和宽后相加求和得到叶面积。

这种方法适用于形状不太规则的叶片。

•三角形法：将叶片分成若干个三角形，通过测量每个三角形的底边和高后相加求和得到叶面积。

这种方法适用于叶片成为三角形或近三角形的情况。

•椭圆形法：通过测量椭圆形的长短轴计算叶面积。

这种方法适用于宽度较小与长度较长的叶片。

3. 现代测量方法3.1 数字测量方法数字图像处理和自动化技术的发展，为植物叶面积的数字测量提供了新的途径。

数字测量方法可以通过数字照相机、扫描仪、CCD等设备获得叶片的图像，然后运用计算机技术对图像进行分析和处理，计算得出叶面积。

数字测量方法具有高效、快捷、准确、可靠等特点，已成为叶面积测量的主要方式。

3.2 立体扫描法立体扫描法是利用激光雷达扫描叶片的三维形态，通过计算机技术建立叶片的三维模型，最终实现叶面积的测量。

这种方法具有非接触式、高度自动化等特点，在植物叶面积的测量中具有广泛的应用前景。

4. 结论综上所述，叶面积是植物生长状态和光合作用等能力的重要参数之一，因此叶面积的测量方法的准确性是非常重要的。

一种新的基于图像处理的作物叶面积测量方法
张仁祖;徐为根;黄文杰
【期刊名称】《江西农业学报》
【年(卷),期】2008(020)004
【摘要】以数字图像处理技术为基础,提出一种简化、高精度的作物叶面积测量方案,对从扫描仪获得的含有参照边框和叶片影像的图像进行分析处理,不仅简化了业务流程,还大大提高了测量的精度,应用于作物叶面积的测量计算,获得十分满意的结果.
【总页数】3页(P117-119)
【作者】张仁祖;徐为根;黄文杰
【作者单位】南京大学,大气科学系,江苏,南京,210093;江苏省徐州市气象局,江苏,徐州,221002;江苏省徐州市气象局,江苏,徐州,221002;江苏省气候中心,江苏,南京,210008
【正文语种】中文
【中图分类】S126
【相关文献】
1.应用数字图像处理测定作物叶面积的简便方法 [J], 张恒敢;杨四军;顾克军;李德民
2.基于图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 王永皎;张引;张三元
3.基于数字图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 左欣;韩斌;程嘉林
4.基于图像处理的叶面积测量方法 [J], 王忠芝;张金瑞
5.基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立 [J], 张哲;贾宋楠;赵楠;刘胜尧;范凤翠;乜兰春
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植物叶面积测量方法综述植物叶面积是植物生长发育和光合作用的重要指标，对于农作物的产量和品质具有重要影响。

准确测量植物叶面积对于研究植物生长发育规律、优化农业生产，以及评价环境因素对植物生长的影响具有重要意义。

本文将对几种常见的植物叶面积测量方法进行综述，旨在为研究者提供参考和借鉴。

一、直接测量法直接测量法是指通过直接测量植物叶片的尺寸来计算叶面积的方法。

常见的直接测量方法包括使用叶片投影面积仪、叶片面积计算尺和图像处理软件等。

在使用叶片投影面积仪时，首先将叶片置于仪器上，仪器会自动扫描叶片的轮廓，并计算出叶片的面积。

这种方法操作简便，且准确度较高，适用于研究中小型植物的叶面积测量。

叶片面积计算尺则是一种简易的测量工具，通过在叶片上方侧放置一个已知比例的网格，然后根据网格的数量来计算叶片的面积。

虽然这种方法简单易行，但由于需要手动计算，存在一定的误差。

利用图像处理软件进行叶片测量是一种常见的方法，通过拍摄叶片照片，然后使用图像处理软件对叶片进行处理和测量，可以获得较为精确的叶面积数据。

这种方法的优点在于可以快速测量大量叶片，并且可以对叶片形态进行更为细致的分析和描述。

三、激光扫描法激光扫描法是近年来新兴的叶面积测量方法，通过激光扫描设备对植物叶片进行扫描，然后通过图像处理软件对叶片进行分析和测量。

激光扫描法能够快速、准确地获取叶片的形态特征，适用于各种植物品种和不同叶片形态的测量。

激光扫描法还可以实现对叶片的三维重建，从而更加全面地描述和分析叶片的形态特征。

激光扫描法的缺点在于设备成本较高，操作相对复杂，需要具备一定的技术和专业知识。

对于大规模的叶面积测量来说，激光扫描法可能会受到时间和成本的限制。

植物叶面积测量是植物学和农学研究中的重要内容，不同的测量方法各有优缺点，研究者可以根据具体的研究目的和条件选择合适的方法来进行叶面积测量。

随着科学技术的不断发展，植物叶面积测量方法也在不断完善和创新，相信未来会有更多更高效的方法出现，为植物科研和农业生产提供更好的技术支持。

植物叶面积测量方法综述植物叶面积的测量对于研究光合作用、生长发育以及叶片适应性等方面具有重要意义。

现今常用的叶面积测量方法包括直接测量法、间接测量法以及数字图像处理法等。

这些方法各有优缺点，需要根据实际情况选取合适的测量方式。

本文将对植物叶面积测量方法进行综述，以期为研究人员提供参考。

一、直接测量法直接测量法是指通过对叶片进行物理测量来获得叶面积的方法。

常见的直接测量方法包括剪影法、模板法和直接测量仪器法。

剪影法是一种简单直观的叶面积测量方法，即通过将叶片沿着边缘剪下后，将其展开平铺在平面上，然后用面积计算表或图纸进行测量，最后通过计算得出叶面积。

这种方法适用于叶片形状规则、边缘光滑的植物。

模板法是指利用与叶片形状相似的模板进行叶面积的估算。

通常是选择一些标准形状模板（如圆形、椭圆形、矩形等），将其覆盖在叶片上，然后根据覆盖的面积进行估算。

这种方法简单易行，适用于野外调查和快速估算，但叶片形状不规则的植物不适用。

直接测量仪器法是指利用专门的仪器对叶片进行测量。

常见的仪器包括叶片面积测量仪和激光叶面积测量仪。

前者是通过将叶片置于仪器测量盘上，利用仪器测量盘的尺度和传感器对叶片进行面积测量。

而后者则是利用激光技术对叶片进行扫描测量，并通过计算得出叶片的面积。

这种方法准确度高，适用于各种形态的叶片，但价格相对较高，需要专门的设备。

透射面积法是指利用透射面积仪对叶片进行透射面积测量，通过叶片透射比来间接估算叶面积。

该方法简单易行，适用于大批量测量，但测量结果受到叶片透射性能的影响。

扫描仪法是指利用扫描仪对叶片进行扫描，然后通过计算机软件进行叶面积分析。

这种方法准确度高，适用于各种形态的叶片，但需要专门的设备，且不适用于野外测量。

三、数字图像处理法数字图像处理法是指利用数字图像处理技术对叶片图像进行处理，从而得到叶面积的方法。

常见的数字图像处理方法包括阈值分割法、边缘检测法和模式识别法。

阈值分割法是指通过设置合适的阈值对叶片图像进行二值化处理，然后计算二值化图像中的白色像素点数量，从而得到叶面积。

基于多视角图像的植物叶片建模与曲面面积测量张卫正;徐武峰;裘正军;吴翔;吴武豪;何勇【摘要】针对现有测量植物叶片面积方法会对叶片造成一定程度的损伤,提出一种直接对自然生长状态下的叶片进行测量的方法.首先,对数码相机进行校正获取相机参数,从多角度拍摄自然生长状态下的叶片；然后,利用PhotoModeler软件对图像进行处理,获得叶片三维点云模型；再利用Matlab编程实现叶片的三维曲面建模并计算曲面面积.将该测量结果与采用扫描仪结合Photoshop测量结果进行了对比,实验结果表明,提出的方法对自然状态下的叶片测量效果良好,精度达99％.%The existing methods of leaf area measuring would cause certain damage to the leaf,so a measurement method of the leaf area in natural growing state was put forward.The digital camera was calibrated to get camera parameters; then leaf images at various angles in natural growing state were shot and processed by PhotoModeler software.The 3-D point cloud model of leaf was built up.The 3-D surface modeling and surface area calculating of leaf were achieved by using Matlab software.The measuring results and the calculating results with combination method of scanner and Photoshop software were compared.It showed that the accuracy of calculating results reached to 99％.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2013(044)007【总页数】6页(P229-234)【关键词】植物叶片;面积测量;图像处理;相机校正;曲面建模【作者】张卫正;徐武峰;裘正军;吴翔;吴武豪;何勇【作者单位】浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;许继集团许继电源有限公司,许昌461000;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,杭州310058【正文语种】中文【中图分类】TP391.41;S126引言叶片作为植物光合作用、蒸腾作用和合成有机物质的主要器官，其发育状况和叶面积大小对作物生长发育、抗逆性及产量形成的影响很大，是生理生化、遗传育种、作物栽培、害虫危害损失等予以关注的研究内容［1～2］。

基于视觉技术的植物叶片面积测量研究作者：王雪晴郭亚航来源：《农业与技术》2020年第20期摘要：以校园常见的乔木叶片为研究对象，利用视觉技术并借助MATLAB丰富的图像处理功能对叶片图像进行了一系列的图像处理，计算出乔木叶片的面积。

与Photoshop图像处理后的面积测量进行了比较分析，对比结果表明2种方法得出的叶片面积结果很接近，计算相对误差的平均值为0.564%，表明该叶片面积测量方法具有较强的可行性。

与传统工具测量相比，这种方法在不破坏植物叶片的前提下具有准确、快速、精度高等优点。

关键词：视觉技术;MATLAB;乔木叶片;面积测量;图像处理中图分类号：S-3 ; ; ; 文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20201030003植物叶片面积的大小决定了其光合作用的强度，也直接影响了植物生产力的高低，因此准确快速测量叶片面积的方法对于农业生产实践具有很重要的意义。

测定叶面积的方法有传统的手工测量方法，如方格法、称重法、系数法、回归方程法等，虽然方法简单，但测量耗时且精度低[1]。

随着视觉技术的迅速发展，以及各种各样的数学和图像处理软件逐渐走进人们的生活。

用于算法开发、数据分析和图像处理的MATLAB在参数测量方面具有了很大的优势和突破。

因此，在这种前提下本文基于视觉技术并借助MATLAB图像处理方法对植物叶片面积进行了测量研究。

1 测量原理本文基于視觉技术并借助MATLAB图像处理来对植物叶面积进行测量。

首先将待测的植物叶片摘下，放在参照物上，用玻璃片压平。

再通过OPPO R9手机[2]自带的后置摄像头将叶片拍摄成数码的相片，也就是把乔木叶片转换成计算机可以识别和处理的图形模式。

数字图像都由一个个像素点所组成，只需知道每一个像素点的真实面积后，就可以来通过像素数求出乔木叶片的叶面积，计算公式如（1）[3]。

S=m1×S0m0（1）式（1）中S代表所求的叶片面积，S0表示参照物的实际面积，m1代表叶片的像素个数，m0表示参照物的像素个数。

基于图像处理的叶面积测量方法
王忠芝;张金瑞
【期刊名称】《网络新媒体技术》
【年(卷),期】2010(031)005
【摘要】采用数字图像处理方法对毛白杨叶片进行长、宽、面积的测算,并应用Hough变换对叶片畸变图像进行校正,取得了可靠的数据,建立了叶片长、宽、长宽乘积和面积的回归方程,结果有着显著的相关性,为植物叶面积快速估算提供了一条比较好的途径.
【总页数】5页(P68-72)
【作者】王忠芝;张金瑞
【作者单位】北京林业大学信息学院,北京,100083;北京林业大学信息学院,北京,100083
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种新的基于图像处理的作物叶面积测量方法 [J], 张仁祖;徐为根;黄文杰
2.基于图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 王永皎;张引;张三元
3.基于数字图像处理的植物叶面积测量方法 [J], 左欣;韩斌;程嘉林
4.基于图像处理非破坏性精确测量魔芋小叶面积 [J], 赵青华;杨朝柱;刘二喜;覃宇;潘娅妮
5.基于图像处理的叶面积测量方法与西瓜叶面积回归方程的建立 [J], 张哲;贾宋楠;赵楠;刘胜尧;范凤翠;乜兰春
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