基于图像处理农作物叶面积测量系统设计与实现

发布时间：2024-07-07 02:19

　　叶片作为农作物中生产有机养料的主要部分,其叶面积大小不仅是衡量作物长势、作物产量的重要指标,也是农作物病虫害监测与培育管理的主要依据,其叶面积的测定为研究植物特性和田间管理提供参考,可以对土地资源进行合理利用,对指导农业生产研究具有重要的意义,因此本文设计并实现了一种经济便捷的叶面积测量系统,可以利用手持拍摄设备现场采集农作物叶片图像,经过图像处理技术对叶面积参数进行无损测量。针对于图像拍摄过程中引起的图像倾斜失真而导致系统测量精度下降的问题,本文在对相机拍摄失真模型与校正配准算法进行研究的基础上,提出一种基于网格标定板倾斜失真校正方法,实现对几何失真图像进行自动校正。针对在现场拍摄测量中,图像中自然场景较为复杂,目标叶片不易从图像中准确识别和分割出来这一问题,本文对多种图像分割方法进行了研究和实验对比,最终确定采用最大类间方差法,并对该方法进行算法优化实现图像分割,配合数学形态学处理,有效提高了图像中叶片区域提取的准确率。通过对不同形状标定物进行测量实验,得到本文实现的叶面积测量系统其测量值与真实值相差不大,平均相对误差为1.99%,优于传统测量方法,满足实际需要,反映该系统具有成本...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1测量系统整体结构

术降低影响图像质量的因素，通过选取合适的分割方法对叶片图像进行分割，在分割图像的基础上，通过形态学处理操作准确对叶片区域进行提取，最后根据理想的叶片区域图像，通过像素法测量原理对作物叶片的面积进行测定，从而提出了一种无损测定农作物叶片面积的方法。2.2系统测量原理与方法为实现农....

图2一2倾斜失真示意图

为建立经济、便捷、准确的测量系统，采用数码相机现但在拍摄过程中容易受到拍摄角度的影响而引起由倾斜失真，图像的失真问题是难以避免的，图像失真容易导素丢失[45]，对系统测量精度产生较大影响，解决这一问生原因。测量属于单目视觉测量，鉴于相机中图像传感光学器件CD）固有特点[46]，拍....

图2-3理想光学成像模型

黑龙江大学硕士学位论文失真图像较标准图像相比图像被压缩了一部分，被压缩后图像呈现类似于梯形，失真图像在x水平方向和y竖直方向都有压缩现象，所以图像被压缩大小和相机CCD成像平面中所成夹角大小具有非线性关系，矫正过程中在x和y方向都分别需要进行几何校正。根据相机拍摄成像原....

图2-4校正原理框架图

黑龙江大学硕士学位论文标点，ija和ijb代表二元多项式中的系数0000ijijijnniijijnniijxyxyuavb元之间的空间坐标转换，校正结果精度变换函数时产生数学运算误差因素，因数关系....

本文编号：4003000