叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置，包括装置本体，装置本体上表面设有透视校正框及矩形a、矩形b、矩形c、矩形d、矩形e、矩形f、矩形g、矩形h八个矩形，矩形a、矩形c、矩形e、矩形g位于透视校正框的四个角上，矩形b位于矩形a、矩形c之间，矩形h位于矩形a、矩形g之间，矩形f位于矩形g、矩形e之间，矩形d位于矩形c、矩形e之间，每个矩形的面积已知，装置本体内底部安装有面光源。本实用新型专利技术使用了面光源，且以背光方式拍摄植物叶片，消除了周围环境光对拍摄的影响，提高了图像的质量；对拍摄的图像进行仿射校正，有效的提高了图像法叶面积测量的精度，具有较好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种植物叶片面积测量方法，具体涉及叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置。
技术介绍
通过对植物叶片面积的测量可获得农作物的叶面积指数，叶面积指数对监测作物长势、估产、指导农业生产具有重要意义。叶片面积的测量有多种方法，其中近年来发展的基于图像的测量叶片面积的方法具有设备简单、效率高、易于推广应用的优势。图像由数码相机采集，通过软件获取图像中叶片的像素数，再根据每个像素代表的面积，即可计算得到图像中叶片的实际面积，软件可使用Photoshop、Matlab、AutoCAD等。拍摄叶片的时候，在叶片旁边放一把尺子，或者将叶片放在网格纸上(网络的大小已知)，这样可根据图像中的尺子或者网络确定每个像素所代表的面积。图像法测量叶面积的精度主要取决于图像的质量。实际拍摄中，叶片放在底板上，然后上面加盖一块透明盖板以使叶片紧贴在底板上。因叶片具有厚度，在底板上有阴影，此阴影会被采集到图像中，而图像中的阴影与叶片往往难以区分，从而使得所测叶片面积变大；拍摄叶片时，因光线的入射角和拍摄角度问题，图像中可能出现强反光区域，反光区域为白色，若该区域内有叶片，则叶片的信息被掩盖，导致无法准确的测量叶面积；相机采集的图像存在着透视变形现象，即近处的物体大，远处的物体小，在对叶片测量面积时，透视变形使得图像中像素所代表的面积不唯一，从而降低了测量精度。
技术实现思路
本技术提供了一种叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置，可用于图像法测量叶面积时的图像采集，解决了图像法测量叶面积时图像质量差、测量精度低的问题。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置，包括装置本体，装置本体上表面设有透视校正框及矩形a、矩形b、矩形c、矩形d、矩形e、矩形f、矩形g、矩形h八个矩形，矩形a、矩形c、矩形e、矩形g位于透视校正框的四个角上，矩形b位于矩形a、矩形c之间，矩形h位于矩形a、矩形g之间，矩形f位于矩形g、矩形e之间，矩形d位于矩形c、矩形e之间，每个矩形的面积已知，装置本体内底部安装有面光源，面光源为多种形式。作为优选，所述面光源为呈蜂窝状排列的LED。作为优选，所述面光源呈正方形排列的LED。作为优选，所述面光源呈三角形排列的LED。作为优选，所述a、b、c、d、e、f、g、h的面积相等。本技术具有以下有益效果：本技术使用了面光源，且以背光方式拍摄植物叶片，消除了周围环境光对拍摄的影响，提高了图像的质量；对拍摄的图像进行仿射校正，有效的提高了图像法叶面积测量的精度，具有较好的推广应用价值。附图说明图1为本技术实施例中叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置的立体图。图2为图1的俯视图。图3为本技术实施例中叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置中面光源的一个具体实施示意图。图4为本技术实施例中叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置中面 光源的另一个具体实施示意图。图5为本技术实施例中叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置中面光源的另一个具体实施示意图。具体实施方式为了使本技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-2所示，本技术实施例提供了一种叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置，包括装置本体1，装置本体1上表面设有透视校正框2及矩形a、矩形b、矩形c、矩形d、矩形e、矩形f、矩形g、矩形h八个矩形，矩形a、矩形c、矩形e、矩形g位于透视校正框2的四个角上，矩形b位于矩形a、矩形c之间，矩形h位于矩形a、矩形g之间，矩形f位于矩形g、矩形e之间，矩形d位于矩形c、矩形e之间，每个矩形的面积已知，装置本体1内底部安装有面光源3，面光源3为多种形式。如图3所示，所述面光源3为呈蜂窝状排列的LED。如图4所示，所述面光源3呈正方形排列的LED。如图5所示，所述面光源3呈三角形排列的LED。所述a、b、c、d、e、f、g、h的面积相等该测量方法。本具体实施使用时，将叶片置于透视校正框内，不得遮盖矩形，叶片上面加盖一块透明盖板，以使叶片平整，在叶片上方用数码相机拍照，应将透视校正框一并拍在内；利用PhotoShop的透视裁剪功能，根据相片中透视校正框的A、B、C、D四个顶点对相片进行透视裁剪，实现相片的仿射校正，以使得相片中任意两像素所代表的面积相同；以矩形a为标准，其面积为S，用PhotoShop提取矩形a的像素个数，记为Na，单个像素代表的面积记为Spixel， 则用PhotoShop分别提取矩形b、c、d、e、f、g、h的像素个数，分别记为Nb、Nc、Nd、Ne、Nf、Ng、Nh；将Nb、Nc、Nd、Ne、Nf、Ng、Nh分别与Spixel相乘可得图像中矩形b、c、d、e、f、g、h的面积，分别记为Sb_photo、Vc_photo、Sa_photo、Se_photo、Sf_photo、Sg_photo、Sh_photo；分别计算Sb_photo、Sc_photo、Sd_photo、Se_photo、Sf_photo、Sg_photo、Sh_photo与S的变异系数，记为CVb、CVc、CVd、CVe、CVf、CVg、CVh；计算CVb、CVc、CVd、CVe、CVf、CVg、CVh的变异系数，记为CVtotal，若CVtotal≤0.02表示仿射校正效果较好，可进行下一步的操作，否则需重新做透视裁剪；设叶片面积为Sleaf，利用PhotoShop提取图像中叶片的总像素数，记为Nleaf，通过以下公式计算叶片面积：Sleaf＝Nleaf×Spixel。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置，包括装置本体(1)，其特征在于，装置本体(1)上表面设有透视校正框(2)及矩形a、矩形b、矩形c、矩形d、矩形e、矩形f、矩形g、矩形h八个矩形，矩形a、矩形c、矩形e、矩形g位于透视校正框(2)的四个角上，矩形b位于矩形a、矩形c之间，矩形h位于矩形a、矩形g之间，矩形f位于矩形g、矩形e之间，矩形d位于矩形c、矩形e之间，装置本体(1)内底部安装有面光源(3)；所述面光源(3)为呈蜂窝状排列的LED、呈正方形排列的LED、呈三角形排列的LED中的一种，所矩形a、矩形b、矩形c、矩形d、矩形e、矩形f、矩形g、矩形h的面积相等。

【技术特征摘要】
1.叶片背光拍摄及图像辅助仿射校正装置，包括装置本体(1)，其特征在于，装置本体(1)上表面设有透视校正框(2)及矩形a、矩形b、矩形c、矩形d、矩形e、矩形f、矩形g、矩形h八个矩形，矩形a、矩形c、矩形e、矩形g位于透视校正框(2)的四个角上，矩形b位于矩形a、矩形c之间，矩形h位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乃森，刘福霞，张梦雅，陈国栋，夏静，张婷，吴贺贺，杨婷，唐钰，李金燕，杨丹妮，马兰，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32