CN102607475A - 一种利用Photoshop软件测定烤后烟叶细胞面积的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用Photoshop软件测定烤烟叶细胞面积的方法，其特征在于，它是通过扫描电子显微镜获取初烤烟叶表面细胞结构特征图像，利用Photoshop软件读取图片总像素值和长宽值，并利用磁性套索、蒙版、画笔、橡皮擦等工具准确选取细胞，以单个细胞像素值和总像素值的比例作为单个细胞的面积百分比，与图片实际面积相乘后即可得到单个细胞的面积大小，为客观评价烟叶细胞发育状况和从微观领域研究烟叶外观质量提供方法。不同产地烟叶多次连续测定结果表明，该方法准确性较高，同一样品不同叶片测定结果的变异系数在4%以内，并且可较好的将两类不同质量特色的烟叶加以区分。
Description
技术领域
本发明涉及烟叶微观结构领域，具体为一种测定烟叶表面细胞面积的方法，主要是通过扫描电镜分析和Photoshop软件图像处理完成。
背景技术
微观结构涉及到化学，生物学，物理学等诸多领域，是指物质、生物细胞在显微镜下的结构。近年来，应用扫描电镜及光学显微镜观察植物器官表皮可提供的微形态学特征，已作为一类有价值的新方法广泛运用于系统发育和品质形成的研究之中。Adobe Photoshop 系列软件具有强大的图像识别功能，Nishimoto等利用该软件对花岗岩进行的模式分析、李楠等对弹壳痕迹进行的定量化检验均说明该软件具有较好的图像识别和处理功能。我国烟草种植区幅员辽阔，不同种植区烤烟的外观质量风格差异明显，而各外观品质因素指标很大程度上是内在生理结构和化学成分在视觉上的表现，受烟叶内部细胞的微观结构影响很大，目前尚无关于烟叶细胞定量评价的方法。
发明内容
本发明的目的正是基于现有技术的不足，提供的一种客观、定量评价烟叶细胞面积的方法，该方法通过烟叶预处理、样品制备、扫描电镜分析、Photoshop软件处理等步骤实现。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用Photoshop软件测定烤后烟叶细胞面积的方法，将初烤烟叶进行扫描电镜分析，利用Photoshop软件对图像进行处理，采用像素比×图像总面积的方法测量烟叶细胞面积。其具体步骤如下：
（1）将初烤烟叶在恒温恒湿条件下平衡水分含量至15%～16%，在叶片中部1/3位置选取无杂色、病斑、损伤、含青和支脉的烟叶局部，截取1cm×1cm大小的叶片，金属粉末着色后利用扫描电镜观测，保存200～400倍大小图像，扫描图像保存为BMP格式（24bit）；
（2）利用Photoshop软件打开图像，在“直方图”中读取图片总像素值，记为X，同时设定信息面板的标尺单位为cm，查看“信息”面板中的宽和高，宽和高分别÷放大倍数后为图片中叶片部分的实际宽和高，则图像的实际面积可由实际宽和高的乘积得到,记为Z；
（3）选用“套索”工具中的磁性套索工具，沿细胞边缘勾勒出细胞图形，并利用工具栏中的“蒙版”功能，用画笔和橡皮擦工具进行对细胞边缘进行准确调整，直到所选区域与细胞边缘一致，读取像素值，记为Y；
（4）则细胞面积大小为(Y/X)*Z。
本发明利用Photoshop软件强大的图像识别和选取功能，对扫描电镜图像实际面积、总像素值和单个细胞像素值准确定量，计算选取细胞像素值和图片总像素值的比例得到单个细胞的像素比例，以像素比例乘以实际总面积即可得到测量细胞面积，为客观评价烟叶细胞发育状况和从微观领域研究烟叶外观质量提供方法。本发明借助扫描电镜和Photoshop软件实现了烟叶细胞面积的定量评价，为烟叶质量特征微观结构领域的研究提供方法基础。
本发明的优点和效果：通过扫描电镜图像采集和Photoshop软件处理，获得烟叶细胞面积的量化数据，以此为客观评价烟叶细胞发育状况和从微观领域研究烟叶外观质量提供方法。不同产地烟叶样品多次测定结果表明，该方法准确性较高，同一样品不同叶片测定结果的变异系数在4%以内，并且可较好的将不同质量特征烟叶细胞面积加以区分。
附图说明
图1为云烟临沧C3F烟叶获取细胞面积过程示意图。
图2为广东南雄C3F烟叶获取细胞面积过程示意图。
具体实施方式
以下结合具体实例将本发明方法详细描述如下：
分别取云南临沧和广东南雄的中部桔黄3级烟叶，在恒温恒湿条件下平衡水分含量至15%～16%，在叶片中部1/3位置选取无杂色、病斑、损伤、含青和支脉的烟叶局部，截取1cm×1cm大小的叶片，金属粉末着色后利用扫描电镜观测并保存图像。用Photoshop软件打开图像，利用Photoshop软件打开图像，在“直方图”中读取图片总像素值，记为X，同时设定信息面板的标尺单位为cm，查看“信息”面板中的宽和高，宽和高分别除以放大倍数（本实施例为200倍）后为图片中叶片部分的实际宽和高，则图像的实际面积可由宽和高的乘积得到,记为Z。选用“套索”工具中的磁性套索工具，沿细胞边缘勾勒出细胞图形，并利用工具栏中的“蒙版”功能，用画笔和橡皮擦工具进行对细胞边缘进行准确调整，直到所选区域与细胞边缘一致，读取像素值，记为Y。则细胞面积大小为(Y/X)*Z。云南临沧和广东南雄地区烟叶测量结果和步骤图分别见表1-2和图1-2（随机选取9个细胞），测量结果显示，该方法的准确性较好，可较好的将不同质量特征烟叶细胞面积加以区分。
表1 云南临沧C3F烟叶细胞面积
表2 广东南雄C3F烟叶细胞面积
表3 两产地烟叶细胞面积比较 /μm2
| 产地 | 最小值 | 最大值 | 平均值 | 标准差 | 变异系数 | 95%置信区间 |
| 云南临沧 | 2377.90 | 4993.59 | 3910.32 | 789.66 | 20% | 3303～4517 |
| 广东南雄 | 4280.22 | 9749.39 | 6367.49 | 1585.27 | 25% | 5149～7586 |
Claims (2)
1.一种利用Photoshop软件测定烤后烟叶细胞面积的方法，其特征在于：将初烤烟叶进行扫描电镜分析，利用Photoshop软件对图像进行处理，采用像素比×图像总面积的方法测量烟叶细胞面积。
2.根据权利要求1所述的利用Photoshop软件测定烤后烟叶细胞面积的方法，其特征在于：所述测定方法具体步骤如下：
（1）将初烤烟叶在恒温恒湿条件下平衡水分含量至15%～16%，在叶片中部1/3位置选取无杂色、病斑、损伤、含青和支脉的烟叶局部，截取1cm×1cm大小的叶片，金属粉末着色后利用扫描电镜观测，保存200～400倍大小图像，扫描图像保存为BMP格式；
（2）利用Photoshop软件打开图像，在“直方图”中读取图片总像素值，记为X，同时设定信息面板的标尺单位为cm，查看“信息”面板中的宽和高，宽和高分别÷放大倍数后为图片中叶片部分的实际宽和高，则图像的实际面积可由实际宽和高的乘积得到,记为Z；
（3）选用“套索”工具中的磁性套索工具，沿细胞边缘勾勒出细胞图形，并利用工具栏中的“蒙版”功能，用画笔和橡皮擦工具进行对细胞边缘进行准确调整，直到所选区域与细胞边缘一致，读取像素值，记为Y；
（4）则细胞面积大小为(Y/X)*Z。
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