发明名称 一种植物水胁迫状况的测量方法
摘要 本发明公开了一种植物水胁迫状况的测量方法,其包括以下步骤:S1:确定待测植物的扫描范围和采样点,对所确定扫描范围构建xy平面直角坐标系;S2:通过扫描获取扫描范围内采样点的高度值dxy;S3:设定高度阈值D,结合采样点的高度值dxy,从采样点中提取出位于待测植物叶片上的采样点;S4:结合步骤S1中构建的xy坐标系及步骤S3中提取的位于植物叶片上的采样点的高度值,重构植物叶片三维空间形态,并计算出叶片平均高度h0,叶片倾斜角α0及叶面积s0;S5:根据叶片平均高度h0,叶片倾斜角α0及叶面积s0三个参数以及待测植物种类,判断当前植物亏水情况。本发明能够不破坏植物组织,直接测量植物形态特征,并且操作过程简单,操作难度系数低,测量误差小的效果。
申请公布号 CN101782503B 申请公布日期 2011.08.17
申请号 CN201010122843.0 申请日期 2010.03.11
申请人 中国农业大学 发明人 孙宇瑞;林剑辉;蔡祥;王聪颖;孟繁佳;张慧娟
分类号 G01N21/00(2006.01)I;G01B11/02(2006.01)I;G01B11/00(2006.01)I;G01B11/28(2006.01)I 主分类号 G01N21/00(2006.01)I
代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人 胡小永
主权项 一种植物水胁迫状况的测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:确定待测植物的扫描范围和采样点,对所确定扫描范围构建xy平面直角坐标系;S2:通过扫描获取所述扫描范围内采样点的高度值dxy;S3:设定高度阈值D,结合采样点的高度值dxy,从所述采样点中提取出位于待测植物叶片上的采样点;S4:结合步骤S1中所构建的xy坐标系及步骤S3中所提取的位于植物叶片上的采样点的高度值,重构植物叶片三维空间形态,并计算出叶片平均高度h0,叶片倾斜角α0及叶面积s0;S5:根据叶片平均高度h0,叶片倾斜角α0及叶面积s0三个参数以及待测植物种类,判断当前植物亏水情况;其中,所述步骤S3中叶片平均高度h0,叶片倾斜角α0及叶面积s0的计算方法为: <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>h</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>X</mi> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>Y</mi> </munderover> <msub> <mi>d</mi> <mi>xy</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>X</mi> <mi>l</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>Y</mi> <mi>l</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>&alpha;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mi>arc </mi> <mi>cot</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mi>max</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>min</mi> </msub> </mrow> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>max</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>min</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>max</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>min</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> </mfrac> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>s</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>xy</mi> </msub> <mo>/</mo> <msub> <mrow> <mi>sin</mi> <mi>&alpha;</mi> </mrow> <mn>0</mn> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>其中,dxy表示叶片上第x行第y列采样点的高度值,l表示扫描间距,(xmax,ymax,dmax)和(xmin,ymin,dmin)分别表示叶片上最高点和最低点的空间坐标值,sxy表示叶片在xy平面坐标系上的投影面积,X和Y分别为由扫描范围构建的xy平面直角坐标系中两个坐标轴的最大值;所述叶片在xy平面坐标系上的投影面积sxy的计算方法为: <mrow> <msub> <mi>s</mi> <mi>xy</mi> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>q</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>unit</mi> </msub> </mrow>其中,p表示叶面上所有采样点构成的网格中最小正方形单元的个数,q表示网格中最小三角形单元的个数,sunit=l2,其表示网格中最小正方形单元的面积。
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