植物叶面积测定方法探讨

比较方格法、称纸重法、打孔称重法、回归方程法和数字图像处理法的优缺点,在图像处理法基本原理基础上,针对现有成果在透视畸变、边缘精准提取、便携性等方面进行了分析,并分析数字图像处理方法测定植物叶面积存在的问题。     

数字图像处理技术在刑事鉴定中的应用

近年来，数字图像处理技术开始为公安刑事技术所使用，并展现了强大的应用前景，已成为公安刑事技术领域的重要技术手段。数宁图像处理技术主要包括如下内容：几何处理、算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像识别等。要将数字图像处理技术很好地应用于公安工作，必须熟悉数字图像处理软件。     

基于叶片形态的毛竹单叶叶面积模型

【目的】毛竹叶片小、易卷曲的特点增加了叶面积测量的难度和测量误差,本研究旨在建立快速、便捷、准确测量毛竹叶片面积的模型。【方法】采集7个省份的毛竹叶片,对毛竹叶片形态进行分类,利用叶长、叶宽数据和扫描所得实际叶面积进行建模,并采用均方根误差、卡方、赤池信息量准则和预测精度检验模型的精度,同时与叶面积仪测定结果进行精度比较。【结果】1)根据长宽比,毛竹叶片可以分为3类,分别是类三角形叶片(长宽比≤7.2)、长椭圆叶片(7.2长宽比≤8.3)和细长条叶片(长宽比8.3); 2)对毛竹叶面积和叶形态学指标的相关分析显示,叶片长度与宽度的积对叶面积影响最大,相关系数为0.993; 3)建立以叶片长宽积为自变量的叶形分类拟合模型,其决定系数为0.990 1、均方根误差为0.159 6、卡方值为10.368 1、赤池信息量准则为-6 317.10、预测精度为97.73%,其预测结果最佳,优于叶形不分类的整体拟合和叶面积仪测量结果。【结论】基于叶片形态分类的毛竹叶面积拟合模型仅需测定叶片的长和宽,便可准确预测叶片面积,其精度不但优于叶面积仪与整体拟合结果,而且测量过程快速、便捷。该模型可解决长期困扰的毛竹叶片面积测量难题。     

几种常用的树木叶面积测量方法比较

以随机采集的6种延安市区绿化植物(白蜡、刺槐、紫丁香、五角枫、银杏和月季)新鲜叶片为材料,分别用激光叶面积仪、AutoCAD和ENVI进行测量。通过统计比较发现,激光叶面积仪测量结果平均偏大,精度最低;AutoCAD与ENVI在测量结果上差异不显著,但在精度上AutoCAD高于ENVI。AutoCAD测量叶片面积的平均耗时为139.6 s,是ENVI方法的3~4倍。通过AutoCAD测量方法测定以上6种树木叶片的长度、宽度和叶面积,并拟合出6种树木的叶面积线性方程,相关系数与决定系数均达到极显著水平。经过验证,这6个叶面积线性方程均是可靠的,可以用于延安市这6种植物叶片面积的测量和叶面积衍生指标的估算。     

公安数字图像处理工具比较

<正>目前,数字图像处理技术已经广泛应用到公安工作中,它简化了许多繁杂的工作、解决了许多以往难以解决的问题,为公安工作注入了新的活力,在公安领域中发挥着越来越重要的作用。因此,如何提高公安数字图像处理的效率成为摆在公安图像处理人员面前的一个必须面对的问题。俗话说:"工欲善其事,必先利其器"。选择一个高效的图像处理工具则成为提高图像处理效率的关键。     

卫星遥感图像处理

卫星遥感图像处理谭宽祥（林业部中南院长沙市４１００１４）随着卫星遥感图像的出现，卫星遥感图像处理技术从无到有，越来越走向先进。目前无论从图像处理硬件还是软件，都已相当先进。我国目前拥着许多不同技术水平的数字图像处理系统，同时还开发了许多有我国自己特色...     

基于叶形分类的淡竹叶面积预测模型研究

竹子叶片极易卷曲的特性增加了叶面积测量的难度，本研究致力于建立淡竹快速、便捷、准确测量叶片面积的模型。通过对淡竹叶片的形态特点进行分类，将叶面积仪测量面积作为对照，利用叶长、叶宽数据和扫描实际叶面积进行建模，并采用均方根误差、残差平方和、预测精度来检验模型的精度。结果表明：1）根据淡竹叶片的长宽比将叶片分为3类：长宽比≤ 5.770，5.770<长宽比≤ 6.682，长宽比>6.682；2）形态学指标相关性显示，淡竹叶片长宽积与叶面积相关性最大，相关系数为0.990；3）以叶片长宽的积建立了叶形分类拟合模型，模型的预测精度为97.11%，其预测结果优于整体拟合和叶面积仪测量结果。研究提出的淡竹叶片面积分类拟合模型可快速、准确地预测叶片面积，解决了淡竹叶片面积测量难的问题，为淡竹相关的生态学研究和经营生产提供了基础。     

ENVI-met乔木建模简化方式探究——以细叶榕Ficus microcarpa为例

为探究ENVI-met乔木建模的简化方式,确定实测中不便获取的建模参数能否采用软件默认值替代,本文以广州市居住区常用树种细叶榕Ficus microcarpa为例,通过正交试验探究影响微气候模拟结果的主要建模参数,并初步建立了细叶榕的建模参数库。正交试验结果表明,在细叶榕模型中,叶片反射率是树下空气温湿度模拟结果的显著影响因素,叶面积指数是树下太阳辐射和地表温度模拟结果的显著影响因素,应采用实测值以保证模拟结果的准确性;根深和根幅对以上四种微气候指标的模拟结果影响均不显著,在测量条件不具备时可采用软件默认值或建议值。针对以上四种建模参数,本文建立了细叶榕建模参数库,为设计师提供简便可行的数据参考。     

基于Photoshop软件测量植物叶面积的白纸背景法

运用叶面积和背景白纸面积的比等于叶面积和背景白纸所占的像素比的原理,将待测叶片平铺在白纸背景上,利用手机相机拍摄图像,在Photoshop CS5软件上处理后分别得出叶片和白纸的总像素,最后计算出叶片面积。通过和winRHIZO系统测量得出的叶面积相比较,测量误差为-0.889%~0.632%,变异系数在0.51%以内。与其他测量叶面积的方法、或相同原理不同参照物的测量叶面积方法比较,白纸背景法具有使用器材便携易得、操作简单、可大批量测量、精确度高等优点,在林业、农业、园艺等领域具有很强的应用性和实用性。     

数字图像处理在森林冠层生长研究中的应用

森林冠层半球图像的孔隙度是研究植物群体和群落生长分析的重要参数。本项研究针对森林冠层半球图像,运用数字图像处理的方法进行了单色通道提取、分割和特征提取。结果表明,本项研究采用的改进OTSU算法,结合Matlab应用软件,可以有效地提取出森林冠层半球图像的孔隙度。所提方法与Winscanopy软件相比,具有更好的相关性和更小的误差,为森林生长状况分析提供了有效的依据,为叶面积指数的研究开辟了新途径。     

A rapid technique for recording and measuring the leaf area of conifer needle samples

An optical planimetric technique for measuring projected leaf area of conifer needle samples was developed that combines a rapid field recording method with an inexpensive hand-held optical scanner. The field recording method utilizes strips of diazo paper (blueprint paper), 10 x 28 cm, to make positive images of the needle samples. An analysis program calculates leaf area from the output files produced by the hand-held scanner. The results from this system were compared with results from a Li-Cor 3100 leaf area meter and from a digital camera-based image analysis system using both standard samples of known area and needle samples from three conifer species. All three systems produced similar results in terms of means and variances. The digital camera system typically had the lowest variances between successive measurements of the same sample. Most differences among the systems were not statistically significant. The system presented in this paper is inexpensive, easy to use, and provides a rapid and permanent method for recording and measuring the leaf area of conifer samples.     

几种荒漠植物叶面积与叶干质量关系的研究

采用扫描图像与Photoshop图像处理软件结合的方法研究柽柳、柠条、红砂和珍珠的叶片投影面积与叶干质量之间的关系,结果表明：柽柳、柠条和红砂叶投影面积与叶干质量呈线性相关;红砂、柽柳、柠条在生长季单位叶面积所积累的叶干质量分别为（0．0840±0．0031）、（0．0610±0．0011）、（0．0366±0．0007）g/cm2,红砂和柽柳分别是柠条的2．30和1．67倍;珍珠的叶片是多浆汁叶,形状极不规则,不能利用日前的扫描仪计算出它的投影面积;柽柳在不同环境下生长时的叶片投影面积与叶干质量的关系均为线性相关且差异不显著,表明这种线形关系不受生长环境的影响。因此,可以用叶干质量代替叶面积来研究这些荒漠植物的光合作用特性。     

数码相机用于经济林生态测量的探讨

随着高性能数码相机的普及及图像处理技术的提高，普通数码相机可作为简便易行的经济林生态形态图像传感器。根据数字近景摄影测量原理，初步探讨了利用数码相机及相关图像软件直接进行经济林三维生态测量的方法。结果表明该方法可获得较满意的测量精度。     

楸树叶面积与叶形指数的回归分析

本实验采用数码相机拍照,利用CAD．图像处理方法得到楸树叶片的面积,并同时测量叶长、叶宽计算出长宽比、长乘宽,通过逐步回归的方法对与叶面积有关的指标进行筛选。用最后得到的最能反映叶面积的指标长乘宽,建立不同叶形的叶片长乘宽与叶面积的一元线形回归预测模型方程,分别是倒心形Y=0．652x＋16．041,决定系数R2=0．7221,水滴形Y=0．5058x＋112．47,决定系数R2=0．4994,三裂Y=0．3211x＋155．98,决定系数R2=0．6006,分析认为可将叶长乘宽作为重要的叶形指数,进行楸树生长等相关研究。     

两种测定天然次生林叶面积指数方法的比较

采用叶面积指数直接测定方法（称重法）与间接测定方法（冠层分析仪测定法）,对帽儿山天然次生林区叶面积指数进行测定,运用相关性分析和对比分析对测定结果进行研究。研究结果表明,直接测定法结果为实测叶面积指数,间接测定方法结果小于前者,精度比前者低25％-40％,但两组结果相关关系显著,间接测定值能较好地反映林木的叶面积指数大小变化。天然次生林中林层结构对冠层分析仪测定有很大的影响,是造成两种方法差异的主要原因。     

边缘阴影和晕圈对基于图像叶面积测量的影响及修正

叶片边缘阴影和晕圈对基于图像树叶面积测量精度有较大的影响。分析了边缘阴影和晕圈产生的原因,并提出了修正方法。首先将图像由RGB模式转换为Lab模式,基于a,b分量用自适应动态区域生长方法提取粗略的叶片图像。然后用膨胀和腐蚀形态学方法对区域生长结果进行处理,分割出确切的叶片的区域,背景区域和未知区域。最后用改进的马尔可夫随机场方法对未知区域像素进行判断并归类到叶片区域或背景区域。该方法可极大提高叶面积测量的精度。     

大叶桉叶面积测定方法的比较研究

对大叶桉叶面积测定的4种方法进行了比较研究,结果表明:不同测定方法测出的结果有显著差异(p＜0.05),测量方法的精确度由高到低依次为:回归分析法、叶面积仪器法、方格计数法和系数法.在回归分析法中,以叶长×叶宽为自变量的一元直线回归方程相关系数高达0.9970,与叶面积有极显著的正相关.回归分析法是大叶桉叶面积测定的一...     

小尺度样方植被覆盖度信息提取方法的探索

笔者在传统照像法的基础上,探索性地用数码相机在小尺度样方内拍摄不同分辨率的数码像片,用图像处理软件Photoshop提取植被覆盖度信息,在遥感软件ENVI下用非监督分类的方法对提取结果进行再分类。同时,在原像片的基础上构建验证样本,并对植被覆盖度提取精度进行了评价。结果表明,Photoshop提取不同分辨率的植被覆盖度信息精度较高,总体精度80％以上,Kappa系数在0．6以上,利用Photoshop软件对植被覆盖度信息提取是一种可行的方法。     

A photographic gap fraction method for estimating leaf area of isolated trees: Assessment with 3D digitized plants

A method for computing leaf area of isolated trees from perspective photographs was developed. The method is based on gap fraction inversion. Photographs are discretized into picture zones where gap fraction is computed from image processing. Canopy volume and leaf area density associated with each picture zone are computed from geometrical considerations and inversion of gap fraction equations. Total leaf area and the vertical profile of leaf area are computed from the product of associated volume and its density. The method has been implemented in software called Tree Analyser, written in C++. The method has been tested by comparison with direct estimation of leaf area of three-dimensional (3D) digitized trees of walnut, peach, mango, olive and rubber. Estimated leaf area was sensitive to picture discretization, individual leaf size and leaf inclination distribution. Optimal size of picture discretization was 17 times projected leaf size. Total leaf area was estimated by using a set of eight photographs taken around the tree in the main horizontal directions: deviation ranged from -11% in peach tree to +5% in rubber tree. The method allows fast and nondestructive monitoring of leaf area of individual tree canopies. The next version of the method will include the estimation of 3D leaf area distribution within the canopy.