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基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量的检测
  • ISSN号:0513-353X
  • 期刊名称:园艺学报
  • 时间:0
  • 页码:45-52
  • 语言:中文
  • 分类:S641.2[农业科学—蔬菜学;农业科学—园艺学]
  • 作者机构:[1]中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081, [2]北京师范大学数学科学学院,北京100875
  • 相关基金:国家‘863’项目(2006AA102210);国家自然科学基金项目(60678052);科研院所社会公益研究专项项目(2004DIB4J53);农业部园艺作物遗传与改良重点开放实验室项目;国家基础科学人才培养基金项目(J0630103);国家自然科学基金重点项目(10531040).
  • 相关项目:基于多光谱图像的蔬菜花卉病虫害辨识技术研究
中文摘要:

利用计算机视觉技术快速测定叶绿素含量的方法,建立了根据番茄叶片颜色特征确定其叶绿素含量的一元二次拟合模型。在计算机视觉图像采集系统中采集番茄叶片图像,利用MATLAB图像处理工具提取图像的颜色特征参数,对颜色特征参数和番茄功能叶叶绿素含量做相关分析,建立回归模型。结果表明:RGB颜色系统的R/G、(G-R)/(G+R)、G-R、色度坐标r、r-g及HIS颜色系统的日值均与叶绿素含量呈极显著非线性相关,可用于测定番茄叶片叶绿素含量。从建立的6组模型中筛选出拟合度较高的3组模型进行检验,预测误差在0-22.22%之间。用预测精度最高的G-R颜色特征预测叶绿素含量的模型为Ch1.a=0.0926+0.1208(G-R)-0.0009(G-R)^2,Ch1.b=-0.0252+0.0397(G-R)-0.0003(G-R)^2和Ch1.(a+b)=0.1271+0.1600(G-R)-0.0011(G-R)^2。

英文摘要:

The rapid methods detecting chlorophyll concentration by the computer vision technology, and a unary quadratic model to predict chlorophyll content based on color parameters of tomato leaf images have been established in this study. The images of tomato leaves were taken in the image acquisition system, then the color characteristics were extracted with the MATLAB image processing software. The correlation be-tween color parameters of tomato digital image and chlorophyll content of tomato functional leaf were analyzed by nonlinear regress models. The results showed that the color characteristics such as R/G,(G-R)/(G+R), G-R, r, r-g in the RGB color system, and H-value in the HIS color system were significantly correlation with chlorophyll content of tomato leaf at P 〈0.01. Six sets of prediction model were established and a- mong them 3 models with high fitting degree were selected to use. The prediction accuracy of the selected model were tested, and error ranged 0 to 22.22%. According to the determination coefficients and RMSE ( root mean square error), G - R was the best color characteristic to predict chlorophyll content of tomato leaf. The corresponding models are Ch1.a=0.0926+0.1208(G-R)-0.0009(G-R)^2, Ch1.b=-0.0252+0.0397(G-R)-0.0003(G-R)^2 and Ch1.(a+b) =0.1271+0.1600(G-R)-0.0011(G-R)^2.

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期刊信息
  • 《园艺学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国园艺学会
  • 主编:杜永臣
  • 地址:北京市中关村南大街12号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:ivfyyxb@mail.caas.net.cn
  • 电话:010-68919523
  • 国际标准刊号:ISSN:0513-353X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1924/S
  • 邮发代号:82-471
  • 获奖情况:
  • 第一届全国优秀期刊奖,中国科协第三届优秀期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:43371