葉面積測定的幾種方法比較以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展前景
葉面積測定的幾種方法比較以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展前景
葉面積測定有好多種方法,如方格法、稱重法、葉面積測量儀法、系數(shù)法以及計算機和軟件組合法。不同的方法,其精確度,測量范圍以及使用場合不同。下面我們就具體每種方法進行分析比較,同時簡要分析下數(shù)字圖像處理技術(shù)在葉面積測定中的發(fā)展前景。
方格法是一種傳統(tǒng)的葉面積測量方法,不僅成本低,而且簡單易懂。但是在測量過程中需要在方格紙上描繪大量的葉片輪廓,還要數(shù)出每片葉片的面積,這是一種非常煩瑣的工作,而且其測量結(jié)果精確度也不是很高。尤其對于一些不規(guī)則形狀的葉片時,其精確度就會降低,產(chǎn)生的誤差更大。稱重法同方格法相同,也是一種比較傳統(tǒng)的測量方法。成本低,操作簡便,測量結(jié)果的精確度也比方格法高,但測量不規(guī)則形狀的葉片時其精確度降低,不適合作物苗期和具有較小葉片植物的葉面積測量。傳統(tǒng)葉面積測量還有系數(shù)法、葉面儀測量法等。其中系數(shù)法利用平均原理,可以進行非破壞性測定,但必須用其它方法確定系數(shù)之后才能用,且系數(shù)會隨品種的不同而不同,結(jié)果誤差也較大;葉面儀測量法是利用相關(guān)的儀器,如葉面積儀,或者無損型的葉面積檢測儀,其中前者中YMJ-C葉面積儀可以針對任何大小的葉片進行面積測定,但是它需要你將葉片摘下。葉面積測量儀法測定的葉片精度很高,速度快,但其價格昂貴,維修不方便,它破壞作物群體結(jié)構(gòu)且對測量的葉子大小也有一定的限制。因此傳統(tǒng)方法存在著測量不準確、操作煩瑣、破壞作物生長、測量范圍窄等一系列缺點,不能滿足科研等工作對葉片面積測量的要求。
數(shù)字圖像處理技術(shù)作為一種新興的測量技術(shù),是一種快捷方便的測量方法,它利用現(xiàn)有的數(shù)字圖像設(shè)備,在掃描儀和計算機的基礎(chǔ)上,配以適當(dāng)?shù)能浖统绦颍M合構(gòu)造成一臺智能型葉面積測定儀。應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)測定葉面積主要具備以下幾個特點:(1)精度高,特別適用于株型分析中單個葉片的葉面積測量。對于不規(guī)則葉片更顯其優(yōu)越性。(2)速度快,可進行批量處理,編好程序以后,運算起來方便快捷。(3)在葉片殘缺不全(比如被蟲子吃掉一部分)時,可以人工將殘缺部分補全,以降低測量誤差,這樣就大大增加了其應(yīng)用范圍和測量精度,特別是在測量不規(guī)則葉片以及殘缺不全的葉片時較其他方法更具有優(yōu)勢。(4)對于大型葉片(超過掃描儀大小的葉片)卻無法利用掃描儀對其進行測定,但是可以結(jié)合數(shù)碼相機拍照獲取圖片來進行測量。(5)利用數(shù)碼相機拍照獲取圖片來進行測量還可以實現(xiàn)非破壞性測量,而且不受葉片形狀、大小、厚薄等因素的影響,測量速度快,精度高,適于大量同一品種植物的葉面積測量。在本次實驗中,證實了數(shù)字圖像處理技術(shù)對油梨葉面積的測量結(jié)果是可靠的。這為其他植物葉片葉面積測量提供參考和借鑒,在農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。