基于饱和度分割的叶面积图像测量方法

针对复杂光照环境下的图像叶面积测量问题,提出一种基于饱和度分割的图像叶面积测量方法。首先,利用矩形标定框顶点坐标对拍摄图像进行透视畸变校正和裁剪,以去除倾斜拍摄引起的图像变形;其次,将图像像素由RGB颜色空间变换到HSI颜色空间,提出一种混合阈值法对饱和度分量进行阈值分割;然后,对分割后的二值图像进行连通域分析、孔洞填充和小区域删除,提取形状特征区分叶片区域和标准块区域;最后,统计叶片像素个数与标准块像素个数的比值,求取叶片面积。结果表明:本研究方法能够适应低光照、不均匀光照等复杂光照拍摄环境,适宜的拍摄距离为20～40 cm,适宜的拍摄倾角为0°～50°。该方法具有较好的重复性,在多种摆放方向下对女贞、九里香、豆瓣绿、藜、何首乌、韭菜、三叶草、香椿、樟等9种植物叶片进行重复测量,最大叶面积标准差为12.9 mm~2,最大叶面积相对标准差为1.33%。