文献类型： 中文期刊

作者： 徐义鑫 ¹ ; 李凤菊 ¹ ; 王建春 ¹ ; 花登峰 ² ; 张雪飞 ¹ ; 吕雄杰 ¹ ; 钱春阳 ¹ ;

作者机构： 1.天津市农业科学院信息研究所

2.农业部农业机械化技术开发推广总站

关键词： 植物叶片;几何参数;图像处理;Android手机;Open CV

期刊名称： 中国农学通报

ISSN： 1000-6850

年卷期： 2015 年 31 卷 35 期

页码： 236-244

收录情况： CSCD

摘要： 通过Android手机对植物叶片图像进行处理以测量其长、宽、周长、面积等几何参数,避免其他测量方法的缺点,提高数据采集效率。首先,获取含有已知尺寸矩形框的叶片图像。然后,对图像进行校正以消除倾斜失真。在校正阶段,采用了更为鲁棒的特征点检测法代替可能出现错误结果的Hough变换法来处理矩形框,得到其4个角点。根据求得的角点与标准图像的角点对图像进行映射得到校正图像。最后,处理校正图像计算叶片几何参数。参数计算提出以叶片轮廓为基础的方法,所有参数均通过对轮廓的处理求出,提高了计算效率。此外,基于轮廓求面积不需要对叶片进行形态学处理消除空隙及不连续,还可避免统计像素方法中将噪声像素误认为叶片造成的计算不精确。在求叶片长、宽时,给出了2种方法供用户根据叶片实际形状选择。另外,在编程方面,采用了Open CV-Android-SDK,大幅提高了图像处理速度。结果表明,精确度测试中,对打印出的规则图形几何参数测量的结果误差均在2%以内;而实际叶片的测量结果中长、宽的误差在2%以内,周长误差小于4%,面积误差低于3%。耗时测试中,相同图像处理算法采用Open CV后,处理速度明显提升;对多部不同配置手机的测试中,处理1幅分辨率为2448×3264的叶片图像的耗时均在3 s以内。另外,对于同一叶片图像,不同手机测量的结果完全一致。实验表明,该系统不仅操作简单、速度快、通用性强,而且对叶片几何参数的测量精确度也较高。