CN116659423A - 一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，包括两个部分：参数获取和面积计算；所述参数获取包括：步骤1：设计模板；步骤2，测量获取并设置模板参数；步骤3，存储模板文件及参数，将获取到的产生储存到计算机中，形成模板专用文件；所述面积测量包括：步骤1，下载模板文件；步骤2，打印模板文件；步骤3，拍摄需采集的植物叶子；步骤4：定位模板中二维码位置；步骤5：正射校正图片；步骤6：图像二值化；步骤7：面积计算。本发明利用二维码定位技术正射矫正植物叶子图片，降低图像变形，同时通过二维码设置图像矩阵形成最理想的图片与现有利用相机参数和固定设备的叶面积采集方式相比，更加方便快捷，可以使用任意相机拍照，不需要固定装置，并且保证了采集精度。
Description
技术领域
本发明涉及叶面积测量技术领域，具体为一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法。
背景技术
叶片面积是作物栽培和育种操作的常用指标之一，也是农作物产量和品质的重要评价指标，叶面积大小对植物的生长发育、作物产量以及确定杀虫剂的适当应用方面都具有十分重要的意义。关于叶片面积的测量一直是农业领域中的热点之一。
现有技术中叶面积高精度测量方法存在的缺陷是：
1、专利文件CN109191520B，公开了“一种基于色彩标定的植物叶面积测量方法及系统，方法包括采用摄像机采集白色标定板上待测量叶片的初始图像，并根据所述初始图像提取测量区域图像；对所述测量区域图像进行色彩标定，得到所述测量区域图像与所述待测量叶片的理想图像的差分矩阵，并根据所述差分矩阵得到所述理想图像；对所述理想图像进行图像处理，获取所述理想图像中叶片图像的像素点；根据所述叶片图像的像素点和所述测量区域图像在所述白色标定板上的实际面积，计算所述待测量叶片的面积。本发明的方法继承了图像测量法的优势，排除了环境光照因素的干扰，快捷、环境适应性高、稳定性高、精度高，”现有的叶面积高精度测量方法采用相机拍摄和固定设备的叶面积采集方式，采集无法快速得到需要的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，包括两个部分：参数获取和面积计算；
所述参数获取，包括：步骤1：设计模板；
步骤2，测量获取并设置模板参数；
步骤3，存储模板文件及参数，将获取到的产生储存到计算机中，形成模板专用文件；
所述面积测量，包括：步骤1，下载模板文件；
步骤2，打印模板文件；
步骤3，拍摄需采集的植物叶子；
步骤4：定位模板中二维码位置；
步骤5：正射校正图片；
步骤6：图像二值化；
步骤7：面积计算。
优选的，参数获取所述步骤1：设计模板，采集大量相同目标物，然后根据大量的目标物进行数据收集，同时根据收集到的叶片进行大数据信息对比，对照出叶片相同提点，进行模板设计。
优选的，参数获取所述步骤2：将得到的模板数据和模板的基本点设计完后，对设计好的模型进行测量，确定模型的基本数据，从而确定模型的基本形状，避免模型发生形变。
优选的，面积测量所述步骤3：拍摄需采集的植物叶子，摄像机垂直在植物叶子的上方；
优选的，面积测量所述步骤4：确定定位模板的二维码的位置，确定植物叶子上的特征点位置，然后通过二维码定位技术正射矫正植物叶子图片，降低图像变形。
优选的，面积测量中所述步骤5：正射校正图片将准备好的模板文件传输到计算机内，通过计算机对模板和拍摄到的目标物图片进行对比，使得处理后的图片与实图更加接近，方便后续进行叶片面积的计算。
优选的，面积测量中所述步骤7：面积计算，讲二值化的图像输入到计算机的内部，根据计算面积的不同采用不同的计算公式；
计算圆形叶片的计算公式为：面积＝πr；其中r为叶子的半径；
计算长椭圆形叶子的计算公式为：面积＝πab其中a为长椭圆形叶子的长轴的长度，b为长椭圆形叶子的短轴长度
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明利用二维码定位技术正射矫正植物叶子图片，降低图像变形，同时通过二维码设置图像矩阵形成最理想的图片与现有利用相机参数和固定设备的叶面积采集方式相比，更加方便快捷，可以使用任意相机拍照，不需要固定装置，并且保证了采集精度。
附图说明
图1：为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，包括两个部分：参数获取和面积计算；
所述参数获取包括：步骤1：设计模板；
步骤2，测量获取并设置模板参数；
步骤3，存储模板文件及参数，将获取到的产生储存到计算机中，形成模板专用文件；
所述面积测量包括：步骤1，下载模板文件；
步骤2，打印模板文件；
步骤3，拍摄需采集的植物叶子；
步骤4：定位模板中二维码位置；
步骤5：正射校正图片；
步骤6：图像二值化；
步骤7：面积计算。
进一步，参数获取所述步骤1：设计模板，采集大量相同目标物，然后根据大量的目标物进行数据收集，同时根据收集到的叶片进行大数据信息对比，对照出叶片相同提点，进行模板设计。
进一步，参数获取所述步骤2：将得到的模板数据和模板的基本点设计完后，对设计好的模型进行测量，确定模型的基本数据，从而确定模型的基本形状，避免模型发生形变。
进一步，面积测量所述步骤3：拍摄需采集的植物叶子，摄像机垂直在植物叶子的上方；
进一步，面积测量所述步骤4：确定定位模板的二维码的位置，确定植物叶子上的特征点位置，然后通过二维码定位技术正射矫正植物叶子图片，降低图像变形。
进一步，面积测量中所述步骤5：正射校正图片将准备好的模板文件传输到计算机内，通过计算机对模板和拍摄到的目标物图片进行对比，使得处理后的图片与实图更加接近，方便后续进行叶片面积的计算。
进一步，面积测量中所述步骤7：面积计算，讲二值化的图像输入到计算机的内部，根据计算面积的不同采用不同的计算公式；
计算圆形叶片的计算公式为：面积＝πr；其中r为叶子的半径；
计算长椭圆形叶子的计算公式为：面积＝πab其中a为长椭圆形叶子的长轴的长度，b为长椭圆形叶子的短轴长度
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：包括两个部分：参数获取和面积计算；
所述参数获取，包括：步骤1：设计模板；
步骤2，测量获取并设置模板参数；
步骤3，存储模板文件及参数，将获取到的产生储存到计算机中，形成模板专用文件；
所述面积测量，包括：步骤1，下载模板文件；
步骤2，打印模板文件；
步骤3，拍摄需采集的植物叶子；
步骤4：定位模板中二维码位置；
步骤5：正射校正图片；
步骤6：图像二值化；
步骤7：面积计算。
2.根据权利要求1所述的一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：参数获取所述步骤1：设计模板，采集大量相同目标物，然后根据大量的目标物进行数据收集，同时根据收集到的叶片进行大数据信息对比，对照出叶片相同提点，进行模板设计。
3.根据权利要求1所述的一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：参数获取所述步骤2：测量获取并设置模板参数，将得到的模板数据和模板的基本点设计完后，对设计好的模型进行测量，确定模型的基本数据,确定模型的基本形状，避免模型发生形变。
4.根据权利要求1所述的一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：面积测量所述步骤3：拍摄需采集的植物叶子，拍摄需采集的植物叶子，摄像机垂直在植物叶子的上方，进行植物叶子的图像采集。
5.根据权利要求1所述的一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：面积测量所述步骤4：定位模板中二维码位置，确定定位模板的二维码的位置，确定植物叶子上的特征点位置，然后通过二维码定位技术正射矫正植物叶子图片，降低图像变形，同时通过二维码设置图像矩阵形成最理想的图片。
6.根据权利要求1所述的一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：面积测量中所述步骤5：正射校正图片将准备好的模板文件传输到计算机内，通过计算机对模板和拍摄到的目标物图片进行对比，使得处理后的图片与实图更加接近，方便后续进行叶片面积的计算。
7.根据权利要求1所述的一种基于二维码定位的叶面积高精度测量方法，其特征在于：面积测量中所述步骤7：面积计算，讲二值化的图像输入到计算机的内部，根据计算面积的不同采用不同的计算公式；
计算圆形叶片的计算公式为：面积＝πr；其中r为叶子的半径；
计算长椭圆形叶子的计算公式为：面积＝πab其中a为长椭圆形叶子的长轴的长度，b为长椭圆形叶子的短轴长度。
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