CN105136070A - 利用电子设备测量植物叶面积的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用电子设备测量植物叶面积的方法,包括:将待测叶片展开平铺在具有标准参考图案的参考板上,其中至少一个标准参考图案完全不被所述待测叶片遮挡,而且标准参考图案具有基准面积;利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照以获得整个参考板的照片;利用电子设备通过图像处理算法计算照片中完全不被待测叶片遮挡的标准参考图案所占据的像素数量;计算标准参考图案的基准面积除以像素数量所述标准参考图案所占据的像素数量,以获得所述照片中每个像素所对应的实际面积大小;利用电子设备计算所述照片中待测叶片所占据的像素数量,利用待测叶片所占据的像素数量乘以每个像素所对应的实际面积大小,计算所述待测叶片的实际面积大小。
Description
技术领域
本发明涉及植物叶片面积测定技术领域,尤其涉及一种利用电子设备测量植物叶面积的方法。
背景技术
叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官。叶面积的大小与植株冠层光合作用大小直接相关,从而直接影响植物的生长。叶面积的大小是植物生理、作物栽培育种、植物生态等研究中的重要参数指标。
目前的叶面积测量方法主要有剪纸法、方格法、系数法、光电测量法、图像处理法等。剪纸法和方格法测量成本低、操作简便,但是操作繁琐、工作量大、效率低,在测量不规则形状叶片和小叶片时其精确度较低,其精确度也受人为因素影响。
系数法是根据叶片形状建立回归模型通过测量叶片的长宽等参数计算叶片面积,但是必须在确定了回归模型以后才能使用,计算误差也较大,且不同物种或品种的回归方程都不相同。商业化生产的叶面积测量仪主要采用光电技术进行测量,具有测量迅速、操作简便等优点。但是这些仪器成本较高、价格昂贵,手持操作时扫描的速度对测量结果有一定影响,而且在测量小叶片时使用不是很方便。
图像处理法是利用计算机图像处理技术结合数码相机进行叶面积测量的方法。其通常操作方法是用相机或者扫描仪获得包含叶片的图像然后在电脑上利用Photoshop或AutoCAD软件进行处理从而计算叶片面积。但是这种方法受操作地点限制,需要在办公室操作,同时Photoshop或AutoCAD软件的价格也较高,而且在相机拍照时需要控制相机与叶片保持90度垂直,操作不便。
因此,本领域的技术人员致力于开发一种无损的植物叶面积测定方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、测量快速、不受操作地点限制、且无损的利用诸如智能手机之类的电子设备结合图形处理技术来计算植物叶面积的方法。
为实现上述目的,本发明提供了一种利用电子设备测量植物叶面积的方法,包括:将待测叶片展开平铺在具有一个或多个标准参考图案的参考板上,其中至少一个标准参考图案完全不被所述待测叶片遮挡,而且所述标准参考图案具有基准面积;利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照,以获得整个参考板的照片;利用电子设备通过图像处理算法计算所述照片中完全不被所述待测叶片遮挡的所述标准参考图案所占据的像素数量;利用电子设备计算所述标准参考图案的基准面积除以像素数量所述标准参考图案所占据的像素数量,以获得所述照片中每个像素所对应的实际面积大小。
在本发明的较佳实施方式中,所述利用电子设备测量植物叶面积的方法还包括:利用电子设备通过图像处理算法计算所述照片中所述待测叶片所占据的像素数量,并且利用所述待测叶片所占据的像素数量乘以每个像素所对应的实际面积大小,以计算出所述待测叶片的实际面积大小。
在本发明的较佳实施方式中,所述利用电子设备测量植物叶面积的方法还包括:在电子设备的显示屏上显示计算出的所述待测叶片的实际面积大小。
在本发明的较佳实施方式中,所述利用电子设备测量植物叶面积的方法还包括:将计算出的所述待测叶片的实际面积大小保存在文件中。
如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于还包括:将计算出的所述待测叶片的实际面积大小通过有线或者无线通信方式传递给其它电子设备。
在本发明的较佳实施方式中,所述电子设备是具有摄像头的智能电子产品,包括但不限于智能手机、智能平板等设备。
在本发明的较佳实施方式中,在利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照时,电子设备的镜头平面与参考板平面平行。
在本发明的另一较佳实施方式中,在利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照时,电子设备的镜头平面与参考板平面成0-45°的夹角。
由此,根据本发明的利用电子设备测量植物叶面积的方法利用智能电子设备、结合带有标准参考图案的参考板,通过智能电子设备拍照,并通过智能电子设备直接计算叶片面积。这样,本发明提供了一种操作简单、测量快速、不受操作地点限制的高精确植物叶面积测量方法,由此,为科学研究提供了一种实用的叶片面积测量方法。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的利用电子设备测量植物叶面积的方法的流程图;
图2是根据本发明优选实施例的利用电子设备测量植物叶面积的方法的示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明优选实施例的利用电子设备测量植物叶面积的方法的流程图;图2是根据本发明优选实施例的利用电子设备测量植物叶面积的方法的示意图。
如图1和图2所示,根据本发明优选实施例的利用电子设备测量植物叶面积的方法包括:
第一步骤S1:将待测叶片3展开平铺在具有一个或多个标准参考图案2的参考板1上,其中至少一个标准参考图案2完全不被所述待测叶片3遮挡,而且所述标准参考图案2具有基准面积;
第二步骤S2:利用电子设备4对铺有所述待测叶片3的参考板1进行对焦拍照,以获得整个参考板1的照片;
例如,电子设备4是一个具有摄像头的智能电子产品,包括但不限于智能手机、智能平板等设备。
这样,例如,在第二步骤S2中,可以手持作为电子设备4的智能手机进行拍照。确保参考板及叶片对焦清晰,拍下整个参考板,期间可以关闭闪光灯(当然这光线不强时可以打开闪光灯)。
优选地,在利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照时,电子设备4的镜头平面与参考板1平面平行。
或者可替换地,优选地,在利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照时,电子设备4的镜头平面与参考板1平面成0-45°的夹角。
第三步骤S3:利用电子设备4通过图像处理算法计算所述照片中完全不被所述待测叶片3遮挡的所述标准参考图案2所占据的像素数量;
第四步骤S4:利用电子设备4计算所述标准参考图案2的基准面积除以像素数量所述标准参考图案2所占据的像素数量,以获得所述照片中每个像素所对应的实际面积大小;
第五步骤S5:利用电子设备4通过图像处理算法计算所述照片中所述待测叶片3所占据的像素数量,并且利用所述待测叶片3所占据的像素数量乘以每个像素所对应的实际面积大小,以计算出所述待测叶片3的实际面积大小。
优选地,可以在电子设备4的显示屏上显示计算出的所述待测叶片3的实际面积大小。
而且进一步优选地,可以将计算出的所述待测叶片3的实际面积大小保存在文件中。
或者,优选地,还可以将计算出的所述待测叶片3的实际面积大小通过有线或者无线通信方式传递给其它电子设备。
由此,根据本发明优选实施例的利用电子设备测量植物叶面积的方法利用智能电子设备、结合带有标准参考图案的参考板,通过智能电子设备拍照,并通过智能电子设备直接计算叶片面积。这样,本发明提供了一种操作简单、测量快速、不受操作地点限制的高精确植物叶面积测量方法,由此,为科学研究提供了一种实用的叶片面积测量方法。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于包括:
将待测叶片展开平铺在具有一个或多个标准参考图案的参考板上,其中至少一个标准参考图案完全不被所述待测叶片遮挡,而且所述标准参考图案具有基准面积;
利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照,以获得整个参考板的照片;
利用电子设备通过图像处理算法计算所述照片中完全不被所述待测叶片遮挡的所述标准参考图案所占据的像素数量;
利用电子设备计算所述标准参考图案的基准面积除以像素数量所述标准参考图案所占据的像素数量,以获得所述照片中每个像素所对应的实际面积大小。
2.如权利要求1所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于还包括:利用电子设备通过图像处理算法计算所述照片中所述待测叶片所占据的像素数量,并且利用所述待测叶片所占据的像素数量乘以每个像素所对应的实际面积大小,以计算出所述待测叶片的实际面积大小。
3.如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于还包括:在电子设备的显示屏上显示计算出的所述待测叶片的实际面积大小。
4.如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于还包括:将计算出的所述待测叶片的实际面积大小保存在文件中。
5.如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于还包括:将计算出的所述待测叶片的实际面积大小通过有线或者无线通信方式传递给其它电子设备。
6.如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于,所述电子设备是具有摄像头的智能电子产品。
7.如权利要求6所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于,所述电子设备是智能手机或智能平板等设备。
8.如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于,在利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照时,电子设备的镜头平面与参考板平面平行。
9.如权利要求1或2所述的利用电子设备测量植物叶面积的方法,其特征在于,在利用电子设备对铺有所述待测叶片的参考板进行拍照时,电子设备的镜头平面与参考板平面成0-45°的夹角。
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