基于Photoshop圖像處理的番茄葉面積測量設(shè)計開題報告.doc

本科生畢業(yè)論文選題審批表畢業(yè)論文題目基于Photoshop圖像處理的番茄葉面積測量指導(dǎo)教師職稱學(xué)生具備條件熟練畫圖的能力、測量能力，以及獨立分析問題的能力選題完成形式畢業(yè)論文內(nèi)容簡要：以Photoshop軟件處理技術(shù)為基礎(chǔ)，提出一種簡化、高精度的作物葉面積測量方案，從數(shù)碼相機獲得的含有參照邊框和葉片影像的圖像進行分析處理，不僅簡化了業(yè)務(wù)流程，還大大提高了測量的精度，應(yīng)用于作物葉面積的測量計算,獲得十分滿意的結(jié)果。分析了現(xiàn)有植物葉面積測量方法的特點，提出了一種利用數(shù)碼相機快速獲得葉片圖像，并利用圖像處理技術(shù)的測量方法，該方法實現(xiàn)了對植物葉面積的非破壞性測量，并能保證測量精度。通過對實現(xiàn)數(shù)據(jù)的比較分析，驗證此方法的可行性。系主任簽字：年月日院長簽字：年月日選題的依據(jù)及意義（包括課題的理論價值和實踐價值；國內(nèi)外的研究概況等）：葉片是植物進行光合作用和蒸騰作用的主要器官，其發(fā)育狀況和葉面積大小對植物生長發(fā)育、抗逆性及產(chǎn)量形成的影響很大，是生理生化、遺傳育種、栽培等方面研究經(jīng)?？紤]的重要內(nèi)容。葉面積指數(shù)是單位土地面積上的葉面積，是作物種群結(jié)構(gòu)的一種標志參數(shù)，也是表現(xiàn)作物對光能吸收的一個重要的生物學(xué)指標，葉片的發(fā)育狀況和葉面積指數(shù)對作物生長發(fā)育、抗逆性及產(chǎn)量形成有很大的影響，如何方便、準確地獲得作物葉面積，對研究農(nóng)田小氣候、作物生理生化、遺傳育種、作物栽培以及調(diào)控作物群體結(jié)構(gòu)，充分利用光、溫、水資源具有重要的意義。植物葉片也是植物學(xué)、農(nóng)學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機圖形學(xué)等多學(xué)科交叉而形成的，是典型的多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。利用植物生理生態(tài)可以精確反映現(xiàn)實植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長狀況及對周圍環(huán)境的影響，這對植物產(chǎn)量預(yù)測、土地生產(chǎn)力評估、資源環(huán)境分析、植物生長機理研究、調(diào)控植物生長發(fā)育及對其環(huán)境的反應(yīng)研究都有著十分重要的意義。圖像處理作為一門學(xué)科產(chǎn)生于20世紀60年代，初期主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。隨著計算機軟硬件技術(shù)水平的提高，借助圖像處理技術(shù)提取植物葉片的特征，測定植物葉面積的大小，成為越來越多的農(nóng)業(yè)研究者工作的重點，而這些研究也為植物研究與智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考數(shù)據(jù)。生成的植物是可以反映現(xiàn)實植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并能獲得植物生理生態(tài)過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)的并行過程的共同結(jié)果，能夠精確地反映現(xiàn)實植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，極具真實感，它能幫助我們以一個全新的視角來研究植物，并且有十分廣泛的發(fā)展前景。葉片是植物最典型的器官之一，它可以看作一個近似的二維平面結(jié)構(gòu)。在某種意義上，葉片包含了重要的植物特征信息，是構(gòu)建植物器官圖像、圖形庫的重要原始信息。本課題研究內(nèi)容利用數(shù)碼相機獲取葉片圖像,形成指定存儲格式（JPG）的圖像文件，采用AdobePhotoshop圖像處理軟件調(diào)入圖像文件,用套索工具選取葉片輪廓，在圖像菜單直方圖中查取葉片的像素個數(shù)，依據(jù)分辨率計算單個像素的面積，像素數(shù)乘以單個像素的面積得出葉片的面積。圖像處理技術(shù)適用于除針葉以外的各種形狀、大小的葉片面積的測量。本課題研究方案（1）獲取圖像，葉面積的測量系統(tǒng)硬件部分主要有成像設(shè)備、計算機、參照物以及測量所用夾具。成像設(shè)備選用普通的數(shù)碼相機（300萬像素以上），借助于數(shù)碼相機來獲取圖像，可以不破壞葉片的群體結(jié)構(gòu)，真正地檢測葉片的生長規(guī)律。（2）圖像預(yù)處理，由于葉片面積像素在獲取過程中會有各種因素的影響，所拍攝的葉片效果不可能盡如人意，有可能出現(xiàn)毛刺，噪音，孤立點等影響圖像質(zhì)量的問題，所以需要首先對植物葉片圖像進行各種處理。（3）二值化圖像，調(diào)整閾值色階使圖像變成二次圖像。（4）邊緣提取，把處理后的葉片通過用快速選取工具，選取葉片，使它與周圍分離。（5）計算葉面積，通過測量原理公式求出葉面積。研究的創(chuàng)新之處以數(shù)字圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，提出獲取葉片的實際面積測量系統(tǒng)的一種獨特實現(xiàn)方案，在圖像上比一般方法增加了一個已知確定面積的標準框作為參照，省去了計算像素大小的繁瑣過程，提高了測量的精度，對從數(shù)碼相機獲得的含有參照邊框和葉片影像的圖像進行分析處理，應(yīng)用于葉面積的測量計算,獲得十分滿意的結(jié)果。研究過程(含完成期限)第5周查閱資料，擬訂課題第6周查閱相關(guān)資料，并進行概述和文獻綜合。第7-9周完成多次測量計算并進行比較。第10-12周完成測量數(shù)據(jù)進行論文撰寫。第13周完成論文并進一步修改。第14-15周