基于OpenCV的Android手机植物叶片几何参数测量系统

• 作者: 吕雄杰 张雪飞 徐义鑫 李凤菊 王建春 花登峰 钱春阳
• 来源期刊: 中国农学通报
• 学科: 农学
• 关键词: 植物叶片 几何参数 图像处理 Android手机 OpenCV
• 年，卷（期）: 2015,（35）
• 所属期刊栏目: 农业信息·科技教育
• 页码范围: 236-244
• 分类号: S24|S126
• 语种: 中文

摘要

通过Android手机对植物叶片图像进行处理以测量其长、宽、周长、面积等几何参数,避免其他测量方法的缺点,提高数据采集效率.首先,获取舍有已知尺寸矩形框的叶片图像.然后,对图像进行校正以消除倾斜失真.在校正阶段,采用了更为鲁棒的特征点检测法代替可能出现错误结果的Hough变换法来处理矩形框,得到其4个角点.根据求得的角点与标准图像的角点对图像进行映射得到校正图像.最后,处理校正图像计算叶片几何参数.参数计算提出以叶片轮廓为基础的方法,所有参数均通过对轮廓的处理求出,提高了计算效率.此外,基于轮廓求面积不需要对叶片进行形态学处理消除空隙及不连续,还可避免统计像素方法中将噪声像素误认为叶片造成的计算不精确.在求叶片长、宽时,给出了2种方法供用户根据叶片实际形状选择.另外,在编程方面,采用了OpenCV-Android-SDK,大幅提高了图像处理速度.结果表明,精确度测试中,对打印出的规则图形几何参数测量的结果误差均在2％以内;而实际叶片的测量结果中长、宽的误差在2％以内,周长误差小于4％,面积误差低于3％.耗时测试中,相同图像处理算法采用OpenCV后,处理速度明显提升;对多部不同配置手机的测试中,处理1幅分辨率为2448×3264的叶片图像的耗时均在3s以内.另外,对于同一叶片图像,不同手机测量的结果完全一致.实验表明,该系统不仅操作简单、速度快、通用性强,而且时叶片几何参数的测量精确度也较高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吕雄杰	天津市农业科学院信息研究所	42	314	11.0	15.0
2	王建春	天津市农业科学院信息研究所	52	245	9.0	12.0
3	李凤菊	天津市农业科学院信息研究所	42	228	9.0	13.0
4	花登峰		10	29	3.0	5.0
5	钱春阳	天津市农业科学院信息研究所	20	108	7.0	10.0
6	徐义鑫	天津市农业科学院信息研究所	12	21	2.0	4.0
7	张雪飞	天津市农业科学院信息研究所	19	51	4.0	6.0