基于Photoshop图像处理的番茄叶面积测量设计开题报告.doc

本科生毕业论文选题审批表毕业论文题目基于Photoshop图像处理的番茄叶面积测量指导教师职称学生具备条件熟练画图的能力、测量能力，以及独立分析问题的能力选题完成形式毕业论文内容简要：以Photoshop软件处理技术为基础，提出一种简化、高精度的作物叶面积测量方案，从数码相机获得的含有参照边框和叶片影像的图像进行分析处理，不仅简化了业务流程，还大大提高了测量的精度，应用于作物叶面积的测量计算,获得十分满意的结果。分析了现有植物叶面积测量方法的特点，提出了一种利用数码相机快速获得叶片图像，并利用图像处理技术的测量方法，该方法实现了对植物叶面积的非破坏性测量，并能保证测量精度。通过对实现数据的比较分析，验证此方法的可行性。系主任签字：年月日院长签字：年月日选题的依据及意义（包括课题的理论价值和实践价值；国内外的研究概况等）：叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官，其发育状况和叶面积大小对植物生长发育、抗逆性及产量形成的影响很大，是生理生化、遗传育种、栽培等方面研究经常考虑的重要内容。叶面积指数是单位土地面积上的叶面积，是作物种群结构的一种标志参数，也是表现作物对光能吸收的一个重要的生物学指标，叶片的发育状况和叶面积指数对作物生长发育、抗逆性及产量形成有很大的影响，如何方便、准确地获得作物叶面积，对研究农田小气候、作物生理生化、遗传育种、作物栽培以及调控作物群体结构，充分利用光、温、水资源具有重要的意义。植物叶片也是植物学、农学、数学、计算机图形学等多学科交叉而形成的，是典型的多学科交叉的产物。利用植物生理生态可以精确反映现实植物的形态结构、生长状况及对周围环境的影响，这对植物产量预测、土地生产力评估、资源环境分析、植物生长机理研究、调控植物生长发育及对其环境的反应研究都有着十分重要的意义。图像处理作为一门学科产生于20世纪60年代，初期主要应用于航空航天领域。随着计算机软硬件技术水平的提高，借助图像处理技术提取植物叶片的特征，测定植物叶面积的大小，成为越来越多的农业研究者工作的重点，而这些研究也为植物研究与智能农业生产提供参考数据。生成的植物是可以反映现实植物的形态结构，并能获得植物生理生态过程和形态结构的并行过程的共同结果，能够精确地反映现实植物的形态结构，极具真实感，它能帮助我们以一个全新的视角来研究植物，并且有十分广泛的发展前景。叶片是植物最典型的器官之一，它可以看作一个近似的二维平面结构。在某种意义上，叶片包含了重要的植物特征信息，是构建植物器官图像、图形库的重要原始信息。本课题研究内容利用数码相机获取叶片图像,形成指定存储格式（JPG）的图像文件，采用AdobePhotoshop图像处理软件调入图像文件,用套索工具选取叶片轮廓，在图像菜单直方图中查取叶片的像素个数，依据分辨率计算单个像素的面积，像素数乘以单个像素的面积得出叶片的面积。图像处理技术适用于除针叶以外的各种形状、大小的叶片面积的测量。本课题研究方案（1）获取图像，叶面积的测量系统硬件部分主要有成像设备、计算机、参照物以及测量所用夹具。成像设备选用普通的数码相机（300万像素以上），借助于数码相机来获取图像，可以不破坏叶片的群体结构，真正地检测叶片的生长规律。（2）图像预处理，由于叶片面积像素在获取过程中会有各种因素的影响，所拍摄的叶片效果不可能尽如人意，有可能出现毛刺，噪音，孤立点等影响图像质量的问题，所以需要首先对植物叶片图像进行各种处理。（3）二值化图像，调整阈值色阶使图像变成二次图像。（4）边缘提取，把处理后的叶片通过用快速选取工具，选取叶片，使它与周围分离。（5）计算叶面积，通过测量原理公式求出叶面积。研究的创新之处以数字图像处理技术为基础，提出获取叶片的实际面积测量系统的一种独特实现方案，在图像上比一般方法增加了一个已知确定面积的标准框作为参照，省去了计算像素大小的繁琐过程，提高了测量的精度，对从数码相机获得的含有参照边框和叶片影像的图像进行分析处理，应用于叶面积的测量计算,获得十分满意的结果。研究过程(含完成期限)第5周查阅资料，拟订课题第6周查阅相关资料，并进行概述和文献综合。第7-9周完成多次测量计算并进行比较。第10-12周完成测量数据进行论文撰写。第13周完成论文并进一步修改。第14-15周